液晶顯示數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)
2.2 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
A/D轉(zhuǎn)換電路用來將量程轉(zhuǎn)換電路輸入的直流電壓信號轉(zhuǎn)成數(shù)字電壓信號,以供主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。采用一片ADC0809,它是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模-數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。由于本設(shè)計(jì)采用的是3路可自動轉(zhuǎn)換量程設(shè)計(jì)電路,所以使用的ADC0809數(shù)據(jù)采集的三個(gè)管腳口IN0、IN1、IN2,通過程序的設(shè)計(jì)形成三個(gè)開關(guān)電路,通過單片機(jī)的控制可對不同的電壓信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和測量。
A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)如圖3所示。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/177948.htm
2.3 量程自動轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的量程自動轉(zhuǎn)換模塊采用反相比例運(yùn)算電路設(shè)計(jì),單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。設(shè)計(jì)電路將輸入電壓衰減到5 V以下,3路輸入信號對應(yīng)的ADC0809的3個(gè)通路,電壓轉(zhuǎn)換比例分別是1:4,1:2,1:1??刂菩盘栍蓡纹瑱C(jī)進(jìn)行控制賦值,當(dāng)計(jì)算電壓小于5 V進(jìn)入In0電路,大于5 V小于10 V進(jìn)入In1電路,當(dāng)電壓大于10 V進(jìn)入In2電路。
2.4 液晶顯示電路設(shè)計(jì)
液晶顯示電路用來顯示數(shù)字電壓表測量的直流電壓值,采用1602字符型LCD實(shí)現(xiàn)。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器(CGROM)已經(jīng)存儲了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形,每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼。因?yàn)?602識別的是ASCII碼,試驗(yàn)可以用ASCII碼直接賦值。
2.5 串口通信電路設(shè)計(jì)
串口通信電路用來將測量到的電壓傳送給后臺的控制中心,實(shí)現(xiàn)電壓的遠(yuǎn)程檢測。本系統(tǒng)采用的是RS-232串行接口,RS-232是由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)正式公布的串行總線標(biāo)準(zhǔn),也是目前最常用的串行接口標(biāo)準(zhǔn),用來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間,計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)通信。在RS-232中任何一條信號線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。
2.6 時(shí)鐘電路和復(fù)位電路
時(shí)鐘電路由片外石英晶體、微調(diào)電容和單片機(jī)的內(nèi)部電路組成。選用12 MHz晶體,微調(diào)電容C1、C2采用30pF的瓷片電容,單片機(jī)的復(fù)位電路有開關(guān)復(fù)位和上電復(fù)位兩種,本設(shè)計(jì)采用開關(guān)復(fù)位電路,電解電容C3=10 μF,電阻R8=200 Ω,R9=1 kΩ,在單片機(jī)工作時(shí)復(fù)位電路中按鍵按下后單片機(jī)內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)值。在單片機(jī)工作現(xiàn)場,存在各種各樣的干擾。如不及時(shí)恢復(fù),容易造成損失。復(fù)位電路就是在程序跑飛或死機(jī)時(shí),對系統(tǒng)進(jìn)行重新復(fù)位或置位,以使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行的一種專用電路。
3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用單片機(jī)常用的C語言,主要包括三個(gè)部分,即主程序、數(shù)據(jù)采集子程序和LCD液晶顯示子程序。
3.1 主程序
主程序設(shè)計(jì)的軟件流程圖如圖4所示。利用單片機(jī)編程控制數(shù)字電壓表的量程自動轉(zhuǎn)換和顯示功能,不僅使整個(gè)硬件電路的設(shè)計(jì)使用的元器件數(shù)量減少,而且調(diào)節(jié)起來也較為方便,整個(gè)系統(tǒng)性能也更加穩(wěn)定。
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