实验三 简易数字电压表设计.doc

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1、电子系统实验报告实验三简易数字电压表设计姓名张巧玲指导教师贾立新课程电子系统设计与实践专业班级自动化1004班学院信息工程学院一、设计题目采用C8051F360单片机最小系统设计一简易数字电压表，实现对0~2.4V直流电压的测量，原理框图如图1所示。模拟输入电压通过一只1kΩ电位器产生，采用C8051F360单片机内部的A/D转换器将模拟电压转换成数字量后换算成电压值，用十进制的形式在LCD上显示。A/D转换的输入模拟信号由实验板PR3电位器产生的0~3.3V的直流电压信号，用一根杜邦实验线将J8的0~3.3V输出插针与J7口的P2.0插针相连

2、。注意A/D转换器模拟输入电压的范围取决于其所选择的参考电压，如果A/D转换器选择内部参考电压源，其模拟电压的范围为0~2.4V，如果选择外部电源作为参考电压，则其模拟输入电压范围为0~3.3V。测试时，A/D转换器的模拟输入信号可通过一个电位器产生。图1简易数字电压表实验示意框图二．设计方案（1）简易数字电压表设计程序流程图如图2所示。图2简易数字电压表设计程序中A/D转换和计时流程图（2）简易数字电压表实验板连接图如图3所示。此外，还需用一根杜邦实验线将J8的0~3.3V输出插针与J7口的P2.0插针相连。图3简易数字电压表设计实验板接线图

3、三、详细设计1.简易数字电压表设计相应C8051F360和LCD初始化程序⑴内部振荡器初始化：OscInit()⑵I/O端口初始化：PortIoInit()⑶外部数据存储器接口初始化：XramInit()⑷定时器初始化：TimerInit()⑸中断系统初始化：Int0Init()⑹ADC0初始化：voidADC_Init()⑺PCA初始化：Int0Init()2.电压转换方式将电压转换成十进制：AT=ADC0H*256+ADC0L;volt=AT*3.31/1024;voltage=volt*1000;for(i=0;i<4;i++){v[i]

4、=voltage%10;voltage=voltage/10;}3.LCD显示接口的设计当时间到达设定值，即0.5s后，执行以下程序将所测的电压值在LCD屏幕上第三排显示出来。WriteCom(0x8C);WriteData(v[3]+0x30);WriteData(0x2e);WriteData(v[2]+0x30);WriteData(v[1]+0x30);WriteData(v[0]+0x30);4.实验中AD转换方式选用逐次逼近型，A/D转换完成后得到10位数据分为高低字节存放在寄存器ADCOH和ADC0L中，此处选择右对齐，转换时针为

5、2MHZ。5.选择内部参考电压2.4伏为基准（在实际单片机调试中改为3.311伏），正端接P2.0，负端接地。四、测试结果在0V~3.3V中取十组测试数据，每组间隔约为0.3V左右，实验数据如表4-1所示V实际（V）V显示（V）相对误差（%）简易数字电压表设计实验数据由表1可知，10组数据中最大误差的一组是：其余的误差都不超过，并且大部分数据误差都只有左右，满足小于0.01V的设计误差要求，即本实验的设计可以满足实验要求。五、心得体会通过这次对简易电压表的设计，我对单片机的最小系统设计有了新的理解，对于硬件和软件的配合也更熟练了。在这个实验中L

6、CD显示模块的CPLD部分由FPGA充当，芯片本身自带程序，因而这个部分不需要再通过QUARTUS软件进行编程。在参考电压选择过程中发现，单片机实际最大电压并不是2.4v而是3.3v，则在转换中将3.3V替换2.4V即可。六．代码附录/*简易数字电压表*/#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineWCOMADDR0xC008//写命令寄存器的地址#defineWDATADDR0xC009//写数据寄存器的地址#defineRCOMADDR0

7、xC00A//读命令寄存器的地址#defineRDATADDR0xC00B//读数据寄存器的地址#defineKEYCS0xC00Cucharcodehanzi[]="简易数字电压表";ucharcodekeynum[]="键值";ucharcodekeyc[]="次数";uinttime=0;floatvolt;uintv[4];uintAT,voltage;ucharkeyn,keycode;voidOscInit();//内部振荡器初始化voidPortIoInit();//I/O端口初始化voidXramInit();//外部数据存储器

8、接口初始化voidPcaInit();//PCA初始化（设置看门狗定时器的工作状态）voidInitDevice();//内部资源初始化voidChe