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时间:2018-12-04
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1、AT89S51实现LED显示数字电压表设,A/D转换采用ADC0809.系统除能确保实现要求的功能外,还可以方便地进行其功能的扩展。本文采用AT89S51作为核心元件,AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元,功能强大的微型计算机的AT
2、89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 采用NS公司的分辨率为8位的逐次比较型的高精度的模数转换器ADC0809,ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接接口。把采取的电压进行处理然后通过单片机的P口送到单片机然后经过程序处理,由LED电路把电压数值显示出来。单片机加上外围的串口显示电路由74LS245和数码管三极管组成。 器件采用ATMEL公司的高密度,非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚
3、。它集Flash程序存储器,既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中,ATMEL公司的功能强大,低价AT89s51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。 2.2设计方框图 图1数字电压表系统设计方案 3设计原理分析 3.1单片机AT89S51 AT89S51单片机是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4Kbytes的可系统编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度,非易失性存储技术生产,兼容标准805
4、1指令系统及引脚。它集Flash程序存储器,既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中,ATMEL公司的功能强大,低价AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。 3.2AT89S51的特点 40个引脚,4kBytesFlash片内程序存储器,128bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器此外
5、,AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。 主要特性在: ●与MCS-51单片机产品兼容 ●4K字节在系统可编程Flash存储器 ●1000次擦写周期 ●全静态工作:0Hz-33MHz ●32个可编程I/O口线 ●2个16位
6、定时器/计数器 ●6个中断源 ●全双工UART串行通道 ●低功耗空闲和掉电模式 ●掉电后中断可唤醒 ●看门狗定时器 ●双数据指针 ●灵活的ISP编程(字或字节模式) ●4.0---5.5V电压工作范围 3.3ADC0809的内部逻辑结构 八路数字电压表主要利用A/D转换器,处理过程是先用A/D转换器对各路电压值进行采样,得到相应的数字量,再按数字量与模拟量成正比关系运算得到对应的模拟电压值,然后把模拟值通过显示器显示出来。设计时假设待测的输入电压为八路,电压值的范围为0~
7、5V,要求能在4位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。测量的最小分辨率为0.0119V,c测量误差为±0.02V。 ADC0809是8路8位ADC芯片,片内有8路模拟开关、地址锁存与译码、256电阻梯形网络、电子开关树、逐次逼近寄存器、比较器和3态输出锁存器等,特别适合与微机接口。时钟频率=1.26MHz,转换时间=100μs,转换误差≤±1LSB,内含8路数据选择器以便进行8路ADC。8路8位2进制码LSTTL电平输出,28脚封装。ADC0809多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用A/D转换器进行
8、转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量,当OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。ADC0809的内部逻辑结构如图3.1所示。 图2ADC0809的内部逻辑结构
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