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37升5伏單片機

發布時間:2024-06-18 22:24:01

Ⅰ STM32是什麼啊,是32位的單片機

stm32是一種32位的單片機。

單片機是嵌入式系統中最常用的核心部件,stm32本質上也是一種單片機。

從事嵌入式方面工作,如果有一定的基礎,可以從STM32單片機入手,如果沒有基礎,可以從51單片機入手。51單片機是基礎入門的一個單片機,還是應用最廣泛的一種。

拓展資料:

STM32單片機是ST(意法半導體)公司使用arm公司的cortex-M3為核心生產的32bit系列的單片機,他的內部資源(寄存器和外設功能)較8051、AVR和PIC都要多的多,基本上接近於計算機的CPU了,適用於手機、路由器等等。

STM32單片機主要參數

12V-36V供電

兼容5V的I/O管腳

優異的安全時鍾模式

帶喚醒功能的低功耗模式

內部RC振盪器

內嵌復位電路

工作溫度范圍:

-40°C至+85°C或105°C

特點

內核:ARM32位Cortex-M3 CPU,最高工作頻率72MHz,1.25DMIPS/MHz。單周期乘法和硬體除法。

存儲器:片上集成32-512KB的Flash存儲器。6-64KB的 SRAM存儲器。

時鍾、復位和電源管理:2.0-3.6V的電源供電和I/O介面的驅動電壓。上電復位( POR)、掉電復位( PDR)和可編程的電壓探測器(PVD)。4-16MHz的晶振。內嵌出廠前調校的8MHz RC振盪電路。內部40 kHz的RC振盪電路。用於CPU時鍾的 PLL。帶校準用於 RTC的32kHz的晶振。

低功耗:3種低功耗模式:休眠,停止,待機模式。為RTC和備份寄存器供電的VBAT。

調試模式:串列調試(SWD)和JTAG介面。

DMA:12通道DMA控制器。支持的外設:定時器,ADC,DAC,SPI,IIC和UART。

3個12位的us級的A/D轉換器(16通道):A/D測量范圍:0-3.6V。雙采樣和保持能力。片上集成一個溫度感測器。

2通道12位D/A轉換器:STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE獨有。

最多高達112個的快速I/O埠:根據型號的不同,有26,37,51,80,和112的I/O埠,所有的埠都可以映射到16個外部中斷向量。除了模擬輸入,所有的都可以接受5V以內的輸入。

最多多達11個定時器:4個16位定時器,每個定時器有4個IC/OC/PWM或者脈沖計數器。2個16位的6通道高級控制定時器:最多6個通道可用於PWM輸出。2個看門狗定時器(獨立看門狗和窗口看門狗)。Systick定時器:24位倒計數器。2個16位基本定時器用於驅動DAC。

最多多達13個通信介面:2個IIC介面(SMBus/PMBus)。5個USART介面(ISO7816介面,LIN,IrDA兼容,調試控制)。3個SPI介面(18 Mbit/s),兩個和IIS復用。CAN介面(2.0B)。USB 2.0全速介面。SDIO介面。

ECOPACK封裝:STM32F103xx系列微控制器採用ECOPACK封裝形式。

Ⅱ 高手來看 要求基於單片機的rlc測量儀

基於PIC單片機控制的RLC智能測量儀設計
現代電子技術

使用電子元器件時,首先需要了解其參數,這就要求能夠對元器件的參數進行精確測量。採用傳統的儀表進行測量時,首先要從電路板上焊開器件,再根據元件的類型,手動選擇量程檔位進行測量,這樣不僅麻煩而且破壞了電路板的美觀。經過理論分析和實驗研究,採用正交采樣演算法,並由單片機控制實現在線測量、智能識別、量程自動轉換等多種功能,可大大提高測量儀的測量速度和精度,擴大測量范圍。因此這種RLC測量儀既可改善系統測量的性能,又保持了印刷電路的美觀,較傳統的測量儀還具有高度的智能化和功能的集成化,在未來的應用中將具有廣闊的前景。
1 硬體電路設計
此測量儀硬體設計思路如圖1所示。

由於PIC單片機只能正確採集0~5 V之間的電壓,而輸入的信號是正弦波信號,因此在將此正弦信號送入單片機之前需對其進行電位提升,使整個正弦信號任意時刻的電位均大於或等於0。另外本測量儀具有量程自動轉換和增益自動可控的特點,實現電路如圖2所示。

圖2中U1(CD4051)是一個單刀八擲的模擬開關,用以完成量程電阻擋位的轉換;U2(CD4052)是一個雙刀四擲的模擬開關,用來選擇待測元件或基準電阻信號;U3,U4,U5,U6共同組成一個增益可以控制的儀用差分式放大電路,其中U5(CD4052)是用來切換增益倍數的;U8(74LS273)是一個鎖存器,用於將由單片機發出的控制信號鎖存並傳輸給U1,U2,U5實現程式控制;由於U1,U2,U5開關切換的驅動電壓要求達到5 V以上,而單片機的高電平僅為3~5 V,達不到驅動電壓,所以要採用一個集電極開路的驅動器(74LS07)才能實現由單片機控制的開關切換(R13,R14,R15,R16,R17為74LS07輸出端的上拉電阻)。
這樣通過程序控制單片機與74LS273相接埠的高低電位,就可以控制模擬開關選擇不同的通道,從而實現自動的量程檔位轉換和增益控制。
2 軟體程序設計
本測量儀的測量原理是以正交采樣為基礎。首先選用頻率恆定的正弦信號作為標准測量信號,然後用待測元件和基準電阻串聯對測量信號進行分壓,最後由單片機分別對待測元件和基準電阻分壓後所得的信號進行正交采樣處理。
由於流過電容或電感的電流與其兩端的電壓存在90°的相位差,因此只需在任一時刻采樣得到交流信號瞬時值V1,然後相移90°,再采樣得到瞬時值V2,就可用V1和V2表示完整的交流信號:V2=V1+jV2。
軟體程序的設計思路如圖3所示。

3 實驗結果
表1給出了該測量儀在測量頻率為100 Hz,1 kHz,10 kHz±0.02%三種情況下的測量范圍與測量精度。其中L,C,R,Q,D分別表示電感量、電容量、電阻值、品質因數、損耗角正切值。

4 結 語
本文設計了一種基於PIC單片機的RLC智能測量儀,其主要功能如下:
(1) 能夠智能地識別出待測元件是電容、電感、還是電阻。
(2) 能精確測量出電容、電感、電阻的參數值。
(3) 可以實現量程電阻的自動轉換,無須人工選擇檔位。
(4) 當測量正弦信號的幅度過小時,可以自動實現增益放大,從而不影響精度。
(5) 對測量儀進行擴充後還實現了二極體、三極體的測量。
由此可見,此測量儀具有高度的智能化和集成化,可精確地對元器件參數進行測量,這正符合當今測量儀器的發展趨勢,他將具有廣闊的應用前景。

Ⅲ 單片機開發板怎麼用

問題一:單片機開發板上的硬體怎麼使用 首先,你需要仔細看開發板的原理圖。你需要把單片機插到開發板的晶元座上,晶元座的引腳會和PCB板連接,PCB板上的走線會將晶元座的引腳連接到具體硬體上。開發板上的硬體設備都是通過開發板的PCB走線連接好的,你只需要在原理圖上尋找具體硬體連接到單片機的管腳關系。
目測你的開發板是51開發板,可能用的是STC單片機。你需要准備類似Keil這樣的開發工具,C和匯編都可以編程的。具體怎麼編程,建議你去圖書館借閱書籍:新概念51單片機C語言教程(教你怎麼用C編程)、單片機原理與實踐指導(教你怎麼用匯編編程)、C Programming Language(經典,教你C語言的)
另外你的這個開發板完全配套郭天祥的視頻,建議你買本郭天祥的書《新概念51單片機C語言教程》,參照郭天祥的視頻來學習這個開發板會快一些。
你的開發板看起來和下圖這個開發板布線一致,
你把圖放大來看,上圖PCB的絲印層都有每個模塊的簡單說明的。
如果看不清,請參閱下面的描述:
1. 單片機最小系統:可以使用51單片機如STC89C52,AT89S52,也可以使用AVR單片機如AT mega 16,AT mega 128等系列。
2. 流水燈模塊:我們使用了8個紅色led,可以進行閃關燈實驗,流水燈實驗。
3. 獨立鍵盤模塊:4個小按鍵組成,可以做外中斷INT0、INT1 ,外定時器T0、T1 實驗。
4. 矩陣鍵盤模塊:16個小按鍵組成可以做外中斷INT0、INT1 ,外定時器T0、T1 實驗。
5. 數碼管模塊:由6個歷鏈一位一體數碼管組成,可以顯示0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,a,b,c,銷虧d,e,f等簡單信息,構成信息交流的人機界面。
6. 蜂鳴器模塊:可以用來做報警實驗,也可以對歌曲進行編碼,用來唱歌。
7. AD模塊:主晶元為ADC0804,採集模擬信號(1路輸入),並轉化為數字信號,內置8位轉換器(解析度為8位)。
8. DA模塊:主晶元為DAC0832, 把數字信號轉化為模擬信號,解析度為8位。
9. 串口通信模塊:主晶元我們使用了MAX232的升級版MAX3232,通信性能更好。MAX3232把TTL電平轉換為RS232電平。
10. 1602液晶顯示模塊:每行顯示16個字元,可以顯示兩行。這款單片機使用並行介面。
11. 12864液晶顯示模塊:並行操作方式,可以在液晶的任意位置顯示數字,符號,漢字,圖像。
12. E2PROM模塊:使用I2C匯流排通信協議(51單片機模擬),主晶元為ATMEL公司的AT24C02N,可以進行數據存儲實驗。
13. 定時器/計數器模塊。
14. DS18B20溫度採集模塊:採用單匯流排協議。
15. 紅外遙控器DS18B20模塊:包括紅外接收頭,可以進行短程遙控。
16. 直流電機驅動模塊:本款開發板含有直流電機驅動模塊,可以直接驅動直流電機(本款開發板贈送直流電機)。
17. 步進電機驅動模塊:本款開發板含有步進電機驅動模塊,可以直接驅動步進電機。
18. 繼電器驅動模塊:本款開發板含有繼電器驅動模塊,可以做繼電器相關實驗。
19. LED點陣顯示模塊:本款開發板贈送虧爛神8*8點陣。
20. LM7805 5V穩壓模塊,可以使用外接電源,方便單片機在無電腦供電時正常使用可以輸入5-18V外電源。
21. USB轉TTL電平模塊:使用CH340T主晶元,可以保證一根USB線就可以下載。
22. RTC實時時鍾DS1302模塊:可以進行實時時鍾......>>

問題二:單片機開發板有哪些功能 我學的是吳鑒鷹單片機開發板,是51的,功能是很全面的,我把這個板子的功能列舉下
資源介紹
1、一個CH340的USB轉UART晶元,實現USB下載程序,為無串口的筆記本電腦提供下載方便。
2、板子上電源入口有一個自恢復保險絲,可以有效的保護您的電腦主板和開發板。加上這個保險,作為初學的你,即使不小心短路了,也不會燒主板和單片機。
3、板子自帶單片機,一個STC89C52RC,有8K的程序空間和512位元組的數據空間.
4、板子上共有18個LED小燈,其中一個是USB電源指示燈,插上電源就亮。還有一個是單片機電源指示燈。
5、板子上共有8個數碼管,可以用來做數碼管的簡單秒錶實驗,計算器功能,顯示溫度時間等等。
6、板子上配有一個數字旋轉編碼器,可以通過旋轉完成數據的加、減以及作為確認按鍵使用。
7、板子上配套一個DS1302實時時鍾晶元,可以用來做實時時鍾實驗,弄懂電子表的工作原理。
8、板子上配一個24C02的EEPROM晶元,用來保存掉電後不準丟失的重要數據,用來學習IIC通信實驗。
9、板子上配有一個PCF8591,這個晶元集成了AD和DA,可以用來通過AD來進行電壓採集實驗,通過DA來產生方波、三角波、正弦波信號。
10、板子上集成1602液晶屏,可以用來學習液晶顯示,做溫度顯示實驗,秒錶顯示實驗等。
11、板子上共集成有21個按鍵,其中1個單片機復位按鍵,16個矩陣按鍵。分為0到F共16按鍵,還有四個獨立式按鍵,通過與門74HC08將按下信息送給單片機中斷口。
12、板子上有一個無源蜂鳴器,可以用來做音樂輸出實驗讓你充分了解生日賀卡的工作原理。
13、板子上集成一個DS18B20溫度感測器,用來學習實現數字溫度計。
14、板子上集成一個紅外接收管,用來學習紅外通信的原理。
15、板子上共4個74HC595晶元,用來驅動16個LED,8個數碼管,74HC595在工控領域的顯示很常用,可以節約大量的IO口資源,為實現一個復雜系統化工作打下基礎。

問題三:初學者怎樣使用單片機開發板 我也是在用這本書在學,因為你是高三畢業個人建議是買一塊配套的板子,雖然確實是貴了一點,但確可以節省不少麻煩。而且那板子還行,最少工能夠齊。
就比如 郭天祥要教你做第14章的時鍾那你有可能也想來個掉電保護,那麼你須要一塊AT24C02這一類型的晶元;別的板子不一定有,你又沒有實驗室。那要麼不用,要麼在淘寶上買,先不說價格,你也沒工具焊接啊!!
像上圖,你能用到紅外等別的東西時,你也差不多可以換板子了!!

問題四:51單片機開發板的使用! 單片機開發板要正常工作,一般需要這幾個基本條件:
1.供電電源;
一般開發板上提供兩種供電方式,USB供電梗專用電源供電。使用USB供電你只要用一根USB線將開發板USB電源介面與電腦的USB介面相連即可;使用專用電源(一般開發板配帶)供電只要將專用電源一頭接220V市電一頭接開發板專用電源供電介面即可;
2.系統時鍾;
檢查你的開發板上晶振是否正確連接,晶振頻率是否正確;
3.復位電路;
檢查你的開發板上復位電路是否正常;
4.程序下載;
要將編寫好的C源程序下載到單片機內執行,你需要:
(1)硬體連接:一般使用出串口下載方式,用串口線一頭接開發板上程序下載串口一頭接電腦上任一串口;
(2)軟體准備:編輯好的C源文件,利用集成開發環境(keil C使用較廣)調試無誤後,編譯連接生成相應的hex文件,程序下載軟體(如stc isp v4.88)做相應設置,如選擇要下載的hex文件,設置下載速度,選擇單片機型號等等),保證前3個條件具備,點擊下載,出現提示後給開發板上電,等待程序下載成功。復位開發板運行程序。
註:以上回答僅針對一般情況(如採用USB下載,不同集成開發環境,非STC51系列單片機等這些情況會略有差異,可留言咨詢)

問題五:單片機開發板怎麼使用? 這個我就不具體回答你了。
可以參考經驗:jingyan./...c

問題六:自己做單片機開發板需要什麼東西 51還是算了吧,直接做一個avr的學就可以了
電路從幾個簡單部分入手:
1.電源,用個7805神馬的,網上多的是電路,LM7805三端穩壓電源,幾個電容二極體神馬的搞定了
2.復位電路,加個按鍵手動復位,按鍵按下拉低reset引腳,要加個電阻上拉的,1k就可
3.模擬和下載程序介面,有模擬器建議將jtag口引出到5x2端子,avr的jtag引腳說明網上可以網路到,單片機手冊也有。沒有模擬器用isp方式下載程序,要將isp用到的引腳引出到端子,ourdev可查到,有很多做開發板的例子,甚至有pcb
4.將所有io口引出,用插針把晶元圍上,方便試驗,再搞8個發光二極體,幾個按鍵引到IO口
5.其他的就看你的需要了,有很大的發揮空間,比如加個232晶元和DB9端子,到時讓單片機和電腦通信,要准備串口線。想玩液晶神馬的,用杜邦線就搞定了,不用做到板子上。
大體上就這么多東西,想加上神馬再看相應資料。我手上有一塊淘寶買的atega128的開發板,有原理圖和常式,資料挺全,有不明白留言啊,希望能幫到你。

問題七:單片機開發板如何焊接?什麼工具? 用刀口的電烙鐵,然後弄0.5mm左右粗細的錫線,開始不熟悉的時候拿廢板子練手,熟悉了就能自己焊接了,一般烙鐵溫度開到400,焊MCU的時候可以調低點鄲350左右,不要太高。還需要的工具有,尖嘴的鑷子,吸錫器,萬用表(測電壓和開路短路),松香(用來清除多餘的錫)等。

問題八:拿到單片機開發板後,該如何開始學習? 編一些小程序,最簡單的像流水燈、加法運算器、搶答器什麼的,電腦編譯一下,傳到開發板上,演示一下就可以了,程序暫時還不會編,可以網上搜一些,要想認真學習單片機,推薦你一本書 《單片機應用技術》中國勞動社會保障出版社出版 勞動和社會保障部教材辦公室組織編寫,我自己感叮這本書特別容易理解接受,而且里邊詳細講了好多實用性很強的小例子,在開發板上都可以實現,試試吧,祝你早日學好單片機,加油I(^ω^)J!

問題九:51單片機開發板的功能介紹 1、8個LED燈,可以練習基本單片機IO操作,在其他程序中可以做指示燈使用。2、2個四聯8段數碼管,顯示溫度數據,HELLO歡迎詞、時鍾等。3、高亮8*8點陣,如練習數字,字母,圖片顯示,或者小游戲的開發如貪吃蛇等。4、4個獨立按鍵,可以配置為中斷鍵盤,為程序的按鍵掃描節省更多的時間。5、8個AD按鍵,主要設計為游戲開發如推箱子等,去掉了矩陣鍵盤,AD鍵盤在實際中的應用相當廣泛,如電視機加減搜台等都是採用AD鍵盤,一根AD線可以擴展幾百個按鍵,更接近工程。6、PCF8591具有AD/DA功能,其採用IIC匯流排協議,可練習IIC匯流排的操作。7、DS18B20:單線多點檢測支持。8、光敏電阻測試光線強度,感受白天黑夜的區別。9、FM收音機:能接收80M到110MHz之間的FM頻段。可實現自動搜台和手動搜台。10、DS1302時鍾晶元提供實時時鍾,帶3V電池,在掉電的情況下,時鍾仍然可以繼續運行。11、可讀寫SD卡文件系統,保存數據顯示到TFT液晶屏等。12、繼電器可以控制高電壓的設備,高壓危險,請小心使用。13、直流電機介面,控制直流電機。14、步進電機介面,控制步進電機運行。15、蜂鳴器,可以做電子琴、音樂發聲等。16、74HC595晶元練習串列轉並行數據擴展。17、74HC573鎖存擴展晶元,可以擴展介面。18、ULN2003電機驅動晶元。(這里用它來驅動步進電機,直流電機,繼電器和蜂鳴器)19、MAX232串口數據傳輸延長發送距離。(可與計算機通信,同時也可做為STC單片機下載程序的介面)20、PL2303下載單片機,一線下載,直接的USB下載方式,高速下載。21、TFT液晶屏,單片機也可以控制彩屏了,讓你的學習充滿樂趣22、nRF24L01無線數據傳輸晶元介面,可以插nRF24L01晶元,做高速無線數據傳輸。23、LCD1602液晶介面,字元液晶兩行,每行可以顯示16個字元。24、LCD12864帶字型檔液晶介面。25、LCD12864圖形液晶介面。26、DS18B20單線多點溫度採集介面。一根線上便可拓展多個DS18B20溫度感測器,先提供兩個。27、提供ISP下載介面,可下載AVR、AT的單片機。支持AVR單片機。28、40針擴展介面,可以無限擴展。以後的DZR-01A開發板配件將從此埠擴展出去。29、PS2滑鼠鍵盤介面。配合紅外遙控器甚至可以遙控我們的電腦!(配常式)30、AVR/51復位按鍵。可以復位51 STC AVR單片機,全部支持31、TEA5767的IIC匯流排控制。學習IIC控制32、SD卡的SPI匯流排控制。擴展大容量存儲器33、紅外遙控接收器,可採集紅外遙控發出的信號,可使用遙控信號控制其他設備。34、外接5V供電電源座。35、RXD、TXD、POWER電源指示燈36、40PIN緊鎖座(非常方便單片機晶元的取放)37、帶LM1117-3.3穩壓晶元(為彩屏液晶,SD卡和無線模塊供電)38、USB供電(USB可以提供500MA的電流,完全能滿足開發板的需求了)39、預留電源+5V,GND介面各四個(方便用戶擴展其他外圍電路時取電和共地)

問題十:如何在51單片機開發板上燒寫程序 淘寶搜索ISP燒錄線。
燒錄線一頭連接單片機上的某幾只腳,一頭連接電腦。
用軟體把你的程序轉換成hex格式的,然後用燒錄軟體通過下載線燒錄到單片機裡面。
買isp線的時候記得要看看支不支持你的單片機型號。

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http://..com/question/404325842.html?quesup2&oldq=1

Ⅳ 單片機的各個引腳都有什麼功能及作用

40條引腳說明如下:

⑴.主電源引腳Vss和Vcc

·Vss 接地。

·Vcc 正常操作時為十5伏電源。

⑵.外接晶體引腳XTAl1和XTAL2

·XTAL1 內部振盪電路反相放大器的輸入端,是外接晶體的一個引腳。當採用外部振盪器時,此引腳接地(見圖2-3(B))。

·XTAL2 內部振盪器的反相放大器的輸出端,是外接晶體的另一端。當採用外部振盪器時,此引腳接外部振盪源。

⑶.控制或與其它電源復用引腳

RST/Vpd,ALE/PROG,PSEN 和EA/Vpp。

·RST/Vpd 當振盪器運行時。在此引腳上出現兩個機器同期的高電平(由低到高跳變),將使單片機復位。

在 Vcc掉電期間,此引腳可接上備用電源,由 Vpd向內部 RAM提供備用電源,以保持內部RAM中的數據。

·ALE/PROG 正常操作時為ALE功能(允許地址錢存),提供把地址的低位元組鎖存到外部鎖存器。ALE引腳以不變的頻率(振盪周期的1/6)周期性地發出正脈沖信號。因此,它可用作對外輸出的時鍾,或用於定時目的。但要注意,每當訪問外部數據存儲器時,將跳過一個 ALE脈沖。 ALE端可以驅動(吸收或輸出電流)八個 LSTTL電路。

對於 EPROM型單片機,在 EPROM編程期間,此引腳接收編程脈沖(PROG功能)。

·PSEN 外部程序存儲器讀選通信號輸出端。在從外部程序存儲器取指令(或數據)期間;PSEN 在每個機器周期內兩次有效。 PSEN 同樣可以驅動八個LSTTL輸入。

·EA/Vpp EA為內部程序存儲器和外部程序存儲器選擇端。當EA為高電平時,訪問內部程序存儲器(PC值小於4K)。當EA為低電平時,則訪問外部程序存儲器。對於EPROM型單片機,在EPROM編程期間,此引腳上加21VEPROM編程電源(Vpp)。

⑷.輸入/輸出引腳

P0.0~P0.7,P1.0~P1.7,P2.0~P2.7,P3.0~P3.7

·P0.0~P0.7: P0是一個 8位漏極開路型雙向 I/O口。在訪問外部存儲器時,它是分時傳送的低位元組地址和數據匯流排。PO口能以吸收電流的方式驅動八個LSTTL負載。

·P1.0~P1.7: P1是一個帶有內部提升電阻的 8位準雙向 I/O口。它能驅動(吸收或輸出電流)四個LSTTL負載。

·P2.0~P2.7: P2是一個帶有內部提升電阻的8位準雙向I/O口。在訪問外部存儲器時,它輸出高8位地址。P2口可以驅動(吸收或輸出電流)四個LSTTL負載。

· P3.0~P3.7:P3是一個帶有內部提升電阻的 8位準雙向 I/O口。能驅動(吸收或輸出電流)四個LSTTL負載。P3口還用於第二功能請參看錶2-1。

Ⅵ 簡單的單片機數字電壓表

摘 要:
本文介紹了用ADC0808集成電壓轉換晶元和AT89C51單片機設計製作的數字直流電壓表。在測量儀器中,電壓表是必須的,而且電壓表的好壞直接影響到測量精度。具有一個精度高、轉換速度快、性能穩定的電壓表才能符合測量的要求。為此,我們設計了數字電壓表,此作品主要由A/D0808轉換器和單片機AT89C51構成,A/D轉換器在單片機的控制下完成對模擬信號的採集和轉換功能,最後由數碼管顯示採集的電壓值。此設計通過調試完全滿足設計的指標要求。電路設計簡單,設計製作方便有較強的實用性。

關鍵詞:
ADC0808;單片機AT89C51;數字電壓表

Abstract:
In this paper, with ADC0808 voltage converter integrated chips and microcontroller designed AT89C51 the number of DC voltage table. In measuring instruments, voltage meter is necessary, and voltage meter will have a direct impact on measurement accuracy. With a high precision, the conversion speed and stable performance of the voltage meter to conform to the requirements of measurement. To this end, we design a digital voltage meter, this works mainly by A/D0808 converter and a microcontroller AT89C51, A / D converter under the control of the MCU to complete the acquisition and analog signal conversion functions, from the final Acquisition of the digital display voltage value. This design through debugging to fully meet the design requirements of the target. Circuit design simple, designed to facilitate a more practical.

Key words:
ADC0808; SCM AT89C51; Digital Voltmeter

目 錄
1.設計方案……………………………………………………………………………………1
2. 系統硬體設計……………………………………………………………………………2
2.1單片機晶元……………………………………………………………………………2
2.1.1.單片機晶元選擇……………………………………………………………2
2.1.2.單片機管腳說明……………………………………………………………3
2.2.A/D轉換器……………………………………………………………………………5
2.2.1.A/D轉換器晶元選擇………………………………………………………5
2.2.2.A/D轉換器管腳說明………………………………………………………6
2.3.電壓顯示電路…………………………………………………………………………7
3.系統程序設計……………………………………………………………………………………8
3.1.軟體總體框架設計……………………………………………………………………8
4.系統總圖及程序…………………………………………………………………………………9
5.參考文獻………………………………………………………………………………………………12
6.結束語……………………………………………………………………………………………………13

1.設計方案
在電量的測量中,電壓、電流和頻率是最基本的三個被測量,其中電壓量的測量最為經常。而且隨著電子技術的發展,更是經常需要測量高精度的電壓,所以數字電壓表就成為一種必不可少的測量儀器。數字電壓表(Digital Voltmeter)簡稱DVM,它是採用數字化測量技術,把連續的模擬量(直流或交流輸入電壓)轉換成不連續、離散的數字形式並加以顯示的儀表。由於數字式儀器具有讀數准確方便、精度高、誤差小、靈敏度高和解析度高、測量速度快等特點而倍受青睞。本設計從各個角度分析了由單片機組成的數字電壓表的設計過程及各部分電路的組成及其原理,並且分析了程序如何驅動單片機進而使系統運行起來的原理及方法。框圖如下:

本設計主要分為兩部分:硬體電路及軟體程序。而硬體電路又大體可分為A/D轉換電路、LED顯示電路,各部分電路的設計及原理將會在硬體電路設計部分詳細介紹;程序的設計使用匯編語言編程,利用WAVE和PROTEUS 軟體對其編譯和模擬,詳細的設計演算法將會在程序設計部分詳細介紹。

2.系統硬體電路設計
2.1 單片機晶元
2.1.1.單片機晶元選擇
AT89C51簡介
AT89C51是一種帶4K位元組閃爍可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓,高性能CMOS8位微處理器,俗稱單片機。由於將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個晶元中,ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器,AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。外形及引腳排列如圖所示

圖2.1_1 AT89C51引腳圖

2.1.2.單片機管腳說明
主要特性:
•與MCS-51 兼容
•4K位元組可編程閃爍存儲器
•壽命:1000寫/擦循環
•數據保留時間:10年
•全靜態工作:0Hz-24Hz
•三級程序存儲器鎖定
•128×8位內部RAM
•32可編程I/O線
•兩個16位定時器/計數器
•5個中斷源
•可編程串列通道
•低功耗的閑置和掉電模式
•片內振盪器和時鍾電路

管腳接法說明:
VCC:供電電壓我們接+5V。
GND:接地。
P0口:在這個設計中我們將AT89C51做為BCD碼的輸出口與LED顯示器相連。由於P0口輸出驅動電路中沒有上拉電阻,所以我們在外接電路上接上拉電阻。
P1口:把AT89C51中的P1口與ADC0808的輸出端相連,做為數字信號的接收端。
P2口:我們把P2口做為位碼輸出口,以P2.0—2.3輸出位控線與LED顯示器相連.
P3口:利用P3.0,P3.1,P3.2,P3.4,P3.5,P3.6分別與ADC0808的OE,EOC,START/ALE,A,B,C端相連。
XTAL1 ,XTAL2:外接一振盪電路。

圖2.1.2 振盪電路

RST:在此端接一復位電路。

圖2.1.3 復位電路

2.2 A/D轉換器與單片機介面電路
2.2.1.A/D轉換器晶元選擇
A/D轉換器是模擬量輸入通道中的一個環節,單片機通過A/D轉換器把輸入模擬量變成數字量再處理。
隨著大規模集成電路的發展,目前不同廠家已經生產出了多種型號的A/D轉換器,以滿足不同應用場合的需要。如果按照轉換原理劃分,主要有3種類型,即雙積分式A/D轉換器、逐次逼近式A/D轉換器和並行式A/D轉換器。目前最常用的是雙積分和逐次逼近式。
雙積分式A/D轉換器具有抗干擾能力強、轉換精度高、價格便宜等優點,比如ICL71XX系列等,它們通常帶有自動較零、七段碼輸出等功能。與雙積分相比,逐次逼近式A/D轉換的轉換速度更快,而且精度更高,比如ADC0808、ADC0809等,它們通常具有8路模擬選通開關及地址解碼、鎖存電路等,它們可以與單片機系統連接,將數字量送入單片機進行分析和顯示。
本設計中,由於對精度沒做很大要求,我們採用逐次逼近式A/D轉換ADC0808,精度為0.02,所以四位LED顯示中的最後一位我們設置為V。

圖2.2.1 ADC0808引腳圖
2.2.2.A/D轉換器ADC0808的管腳說明:
IN0~IN7:為模擬量的輸入口,我們選取IN3口為入口,外接可變電阻,通過改變阻值來控制模擬量的輸入。
A、B、C:3位地址輸入,2個地址輸入端的不同組合選擇八路模擬量輸入。這里我們將A,B接高電平,C為低電平。
ALE:地址鎖存啟動信號,在ALE的上升沿,將A、B、C上的通道地址鎖存到內部的地址鎖存器。
D0~D7:八位數據輸出線,A/D轉換結果由這8根線傳送給單片機。
OE:允許輸出信號。當OE=1時,即為高電平,允許輸出鎖存器輸出數據。
START:啟動信號輸入端,START為正脈沖,其上升沿清除ADC0808的內部的各寄存器,其下降沿啟動A/D開始轉換。
EOC:轉換完成信號,當EOC上升為高電平時,表明內部A/D轉換已完成。
CLK:時鍾輸入信號,選用頻率500KHZ。

圖2.2.2 時鍾信號
2.3 電壓顯示電路:
設計中採用的是4段LED數碼管來顯示電壓值。LED具有耗電低、亮度高、視角大、線路簡單、耐震及壽命長等優點,它由4個發光二極體組成,其中3個按『8』字型排列,另一個發光二極體為圓點形狀,位於右下角,常用於顯示小數點。把4個發光二極體連在一起,公共端接高電平,叫共陽極接法,相反,公共端接低電平的叫共陰極接法,我們採用共陰極接法。當發光二極體導通時,相應的一段筆畫或點就發亮,從而形成不同的發光字元。其8段分別命名為dp g f e d c b a。例如,要顯示「0」,則dp g f e d c b a分別為:00111111B;若要顯示多個數字,只要讓若干個數碼管的位碼循環為高電平就可以了。
根據設計要求,顯示電路需要至少4位LED數碼管來顯示電壓值,我們再多加一位用來顯示電壓單位「V」,則有7位LED循環顯示。利用單片機的I/O口驅動LED數碼管的亮滅,設計中由P0口驅動LED的段碼顯示,即顯示字元,由P2口選擇LED位碼,即選擇點
亮哪位LED來顯示。

圖2.3 LED管
另外,一般I/O介面晶元的驅動能力是很有限的,在LED顯示器介面電路中,輸出口所能提供的驅動電流一般是不夠的尤其是設計中需要用到多位LED,此時就需要增加LED驅動電路。驅動電路有多種,常用的是TTL或MOS集成電路驅動器,在本設計中採用了ADC0808晶元驅動電路。

3.系統程序設計
3.1軟體總體框架設計
在編寫匯編語言時,先存放數碼管的段碼,再存放轉換後的數據,選取通道並設值.再將AD轉換結果轉換成BCD碼,通過換算LED上顯示.
再換算中,利用關系得到LED上個位,十位,百位的顯示,然後設置小數點:

開始

預設初值

選取通道3

啟動A/D轉換





數碼顯示子程序

延時顯示結果

結束

在系統上電開始測量前,要用萬用表的電壓檔對被測電壓進行估測,然後再測。

4.系統總圖及程序
LED_0 EQU 30H;
LED_1 EQU 31H;
LED_2 EQU 32H;
LED_3 EQU 33H;

ADC EQU 35H;
ST BIT P3.2;
OE BIT P3.0;
EOC BIT P3.1;
ORG 00H;

START: MOV LED_0,#00H;
MOV LED_1,#00H;
MOV LED_2,#00H;
MOV LED_3,#00H;
MOV DPTR,#TABLE;

SETB P3.4;
SETB P3.5;
CLR P3.6;

WAIT: CLR ST;
SETB ST;
CLR ST;
JNB EOC,$;
SETB OE;
MOV ADC,P1;
CLR OE;
MOV A,ADC;
MOV B,#51;
DIV AB;
MOV LED_3,A;
MOV A,B;
MOV B,#5;
DIV AB;
MOV LED_2,A;
MOV LED_1,B;
LCALL DISP;
SJMP WAIT;
DISP: MOV A,#3EH;
CLR P2.3;
MOV P0,A;
LCALL DELAY;
SETB P2.3;

MOV A,LED_1;
MOVC A,@A+DPTR;
CLR P2.2;
MOV P0,A;
LCALL DELAY;
SETB P2.2;

MOV A,LED_2;
MOVC A,@A+DPTR;
CLR P2.1;
MOV P0,A;
LCALL DELAY;
SETB P2.1;

MOV A,LED_3;
MOVC A,@A+DPTR;
ORL A,#80H;
CLR P2.0;
MOV P0,A;
LCALL DELAY;
SETB P2.0;
RET;
DELAY: MOV R6,#10;
D1: MOV R7,#250;
DJNZ R7,$;
DJNZ R6,D1;
RET
TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,
END

數字直流電壓表的總圖

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