毕业设计论文基于单片机的简易数字电压表的设计

《毕业设计论文基于单片机的简易数字电压表的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文基于单片机的简易数字电压表的设计（33页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、 毕 业 设 计题目 数字电压表 系别 机电系 专业 机电一体化 班级 机电0708 姓名 学号 07010804 指导教师 张咏梅 日期 2009年12月 设计任务书设计题目：简易数字电压表的设计设计要求：1. 为测量系统设计所需的电源实现的电压测量，设计一个具有可以测量范围0-5V内的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或单路显示。2. 8路输入模拟信号数值显示电路，显示测量最小分辨率为0.02V。3.设计完成该功能的硬件电路。4.设计完成上述功能的相应软件调试。5.完成焊接和实物电路的下载和调试。设计进度要求：第一周：选定设计题目,查找、搜集相关资料。第二周：了解各元器件、模块

2、的功能及使用方法。第三周：硬件电路的设计。第四周：相应软件设计（程序设计）。第五周：利用实验箱调试并记录相关的数据和错误。第六周：焊接实物电路，并且在实物电路上调试并且记录相关的数据和问题。第七周：写毕业论文。第八周：毕业答辩。指导教师（签名）： 摘要随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研等各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，本文将介绍一种用单片机设计的数字电压表。本次设计是以单片机为核心的部件，利用ADC0809作为模拟量和数字量的转换元件，4个LED数码管作为显示通道值和显示采集的模拟量的值，用按键S1、S2分别作为单路/循环和通道切换的控制。这个数字电压表它的功

3、能是可以测量05CV的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。在刚上电时，系统默认为循环显示8个通道的电压值状态。每个通道数据显示时间在1s左右。只有当轮流显示的通道快显示到通道8后，长按住功能转换键S1等出现数码管全熄灭后再放开，就会转到选择通道的功能。切换通道时，也要长按一会功能转换键S2，等出现数码管全熄灭后再放开。否则，当通道显示到8时，它会自动清零，重新从1通道开始循环显示。本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。关键词：单片机，数字电压表，模数转换，按键，显示目录摘要II1 单片机的发展及应用11.1 单片机的发展11.2 单

4、片机的应用12 硬件总体系统设计32.1系统框图32.2显示控制方案32.3 键盘控制方案42.4 A/D转换控制方案43 硬件设计53.1 89S51单片机的简介53.2 89S51单片机的引脚63.3 89S51单片机复位方式73.4 89S51单片机晶振电路83.5 ADC0809的功能93.6 键盘接口工作原理113.7 七段LED显示工作原理133.8 电路原理144 软件设计174.1主程序模块174.2 显示程序模块174.3 A/D转化子程序184.4按键子程序模块195 系统调试215.1 硬件调试（焊接）215.2 在软件伟福中的调试215.3 在软件Keil中的调试235

5、.4 综合调试26致 谢28参考文献291 单片机的发展及应用1.1 单片机的发展单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是一种非常活跃和颇具有生命力的机种。单片微型计算机简称单片机，特别适用于工业控制领域，因此又称为微控器。通常，单片机由单块集成芯片组成，内部包含计算机的基本功能部件：中央处理器CPU,存储器I/O接口电路。 1971年微处理器研制成功不久，就出现了单片微型计算机即单片机，但最早的单片机是1位的，处理能力有限。单片机的发展分为4个阶段： 第一阶段（197476年）：单片机初级阶段。因为受工艺限制，单片机采用单片的形式而且功能比较简单。例如美国仙童公司生产的F8单片机，实际

6、上只包括了8位CPU，64个字节的RAM和2个并行接口 第二阶段（197678年）：低性能单片机阶段。以Intel公司生产的MCS48系列单片机为代表，该系列单片机片内集成有8位CPU，8位定时器/计数器，并行I/O接口，RAM和ROM等，但是最大的缺点就是无串行接口，中断处理比较简单而且片内RAM和ROM容量较小，且寻址范围不大与4KB。第三阶段（197883）高性能单片阶段这个阶段推出的单片机普遍带有串行接口。多级中断系统，16位定时器/计数器，片内ROM，RAM容量加大，且寻址范围可达64KB，有的片内还带有A/D转换器。第四阶段（1983年至今）8位单片机巩固发展以及16位单片机，32

7、 位单片机推出阶段。此阶段的主要特征是：一方面发展16位单片机，32位单片机及专用型单片机；另一方面不断完善高档8位单片机，改善其结构，增加片内器件，以满足不同的客户要求。1.2 单片机的应用 单片机的应用很广，分别在以下领域中得到了广泛的应用。工业自动化：在自动化技术中，无论是过程控制技术、数据采集技术还是测控技术，都离不开单片机。在工业自动化的领域中，机电一体化技术将发挥愈来愈重要的作用，在这种机械、微电子和计算机技术为一体的综合技术（例如机器人技术、数控技术）中，单片机将发挥非常重要的作用特别是近些年来，随着计算机技术的发展，工业自动化也发展到了一个新的高度，出现了无人工厂、机器人作业、

8、网络化工厂等，不仅将人从繁重、重复和危险的工业现场解放出来，还大大提高了生产效率，降低了生产成本。仪器仪表：目前对仪器仪表的自动化和智能化要求越来越高。在自动化测量仪器中，单片机应用十分普及。单片机的使用有助于提高仪器仪表的精度和准确度，简化结构，减小体积，易于携带和使用，加速仪器仪表向数字化、智能化和多功能化方向发展。消费类电子产品：该应用主要反映在家电领域。目前家电产品的一个重要发展趋势是不断提高其智能化程度。例如，电子游戏、照相机、洗衣机、电冰箱、空调、电视机、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。在这些设备中使用了单片机后，其功能和性能大大提高，并实现了智能化、最优化控制通信方面：较高

9、档的单片机都具有通信接口，因而为单片机在通信设备中的应用创造了很好的条件。例如，在微波通信、短波通信、载波通信、光纤通信、程控交换等通信设备和仪器中都能找到单片机的应用。武器装备：在现代化的武器装备中， 如飞机、军舰、坦克、导单、鱼雷制导、智能武器设备、航天飞机导航系统，都有单片机在其中发挥重要作用。终端及外部设备控制：计算机网络终端设备，如银行终端，以及计算机外部设备如打印机、硬盘驱动器、绘图机、传真机、复印机等，在这些设备中都使用了单片机。近年来随着科技的飞速发展，同时带动自动控制系统日新月异更新，单片机的应用正在不断地走向深入。2 硬件总体系统设计2.1系统框图 简易电压表的总体设计框图

10、如图2.1所示。图2.1 系统框图1本次设计中采用AT89S51单片机控制系统，A/D转换采用ADC0809。此外，还有单片机的复位电路、电源电路、串口通信、按键电路。2.其中单片机的P2口作A/D转换芯片的使能端的控制，P0口作通过A/D转换芯片模拟量读入。P1口和P3口的一部分作4个LED显示的控制，此设计中电路用的是动态显示。2.2显示控制方案数字信号转换为段码并显示出来需要有程序和其它接口电路配合。在程序上，A/D采集程序采用多次取值并求和求平均的方法得出双字节数据，然后通过双字节转换BCD码子程序得出BCD码。显示分为静态显示和动态显示，静态显示方式程序简单，占CPU的资源少，但每一

11、个数码管都需8个I/O接口。在单片机设计中欲使较少的I/O接口控制较多的。而动态显示占用的I/O接口较少，虽占用的时间较静态显示多，但可有简化电路，降低成本的作用。本方案占用接口资源多，电路复杂，信息刷新速度慢，而LED动态显示硬件连接简单，故选用动态扫描方式。2.3 键盘控制方案键盘分为独立式键盘和行列式键盘，独立式键盘接口电路配置灵活，硬件结构简单，工作可靠但每个按键必须占用一跟I/O接口线，I/O接口线浪费较大，在单片机应用系统中，有时只需要几个简单的按键向系统输入信息，可将按键直接在一根I/O接口线上，故只在按键数量不多时采用。而行列式键盘每条行线与列线在交叉处不直接相通，而是通过一个

12、按键加以连接，当按键较多时可采用行列式键盘以节省I/O接口。本设计采用两个按键，所以这里选用独立式键盘。2.4 A/D转换控制方案电压是模拟量，而数码管显示需要的是数字量，故需要采用A/D转换模拟信号为数字信号供数码管显示出来,可供选择的芯片有ADC0809,ADC574和TLC2543等等。由于要求测量精度在5%，因此须选用12位精度的A/D转换器，且可直接驱动LED显示器工作。A/D转换过程主要包括：采样、保持、量化及编码。其作用是可以把模拟量变成计算机能识别的数字量。A/D转换芯片种类繁多，性能各异，按其原理可分为直接并行比较式、逐次逼近式、双积分式等。其中逐次逼近式精度、速度及价格都适

13、中，应用最广泛。所以本设计方案所采用的就是ADC0809逐次逼近式的8路模拟输入。虽然8路模拟通道可以同时输入8路模拟信号，但每个瞬间只能转换一路，各路之间的切换由软件变换通道地址来实现。3 硬件设计3.1 89S51单片机的简介89S51是MCS-51系列单片机的典型产品，我们就这一代表性的机型进行系统的讲解。89S51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口（I/O接口）、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。1、中央处理器中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据

14、或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。2、数据存储器(RAM)89S51内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。3、程序存储器(ROM)89S51共有4KB掩膜ROM，最大可扩展64K字节，用于存放用户程序，原始数据或表格。4、定时/计数器：89S51有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。5、并行输入输出

15、(I/O)口：89S51共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。有些I/O口还具有其它功能。6、中断系统89S51具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。3.2 89S51单片机的引脚89S51单片机内部总线是单总线结构，即数据总线和地址总线是公用的。 89S51有40条引脚,与其他51系列单片机引脚是兼容的。这40条引脚可分为时钟、控制、电源、I/O接口4部分。89S51单片机为双列直插式封装结构, 如图2.2所示。图2.2 89S51引脚分配图1、89S51单片机的时钟引脚有以下

16、两种: （1） XTAL1：片内振荡器反相放大器的输入端和内部时钟工作的输入端。采用内部振荡器时，它接外部石英晶体和微调电容的一个引脚。（2） XTAL2：片内振荡器反相放大器的输出端，接外部石英晶体和微调电容的另一端。采用外部振荡器时，该引脚悬空。外接晶体引脚。2、89S51单片机的控制引脚有以下几种：（1） RST：复位输入端，高电平有效。（2） ALE/PROG：地址锁存允许/编程线。（3） PSEN：外部程序存储器的读选通线。（4） EA/Vpp：片外ROM允许访问端/编程电源端。3、89S51单片机的电源引脚有以下两种：（1） VCC：+5V电源线。（2） GND：接地线。4、89S

17、51单片机的I/O接口引脚有以下几种：（1） P0口：做通用双I/O口用。在访问片外扩展存储器时，低8位地址和数据由P0口分时传送。（2） P1口：做通用双I/O口用。（3） P2口：做通用双I/O口用。在访问外片扩展存储器时，传送高8位地址。（4） P3口：做通用双I/O口用。具有第二功能（常用做第二功能）。3.3 89S51单片机复位方式单片机在开机时或在工作中因干扰而使程序失控，或工作中程序处于某种死循环状态，在这种情况下都需要复位。 复位的作用是使中央处理器CPU以及其他功能部件都恢复到一个确定的初始状态,并从这个状态重新开始工作。89S51单片机的复位靠外部电路实现,信号由RESET

18、(RST)引脚输入,高电平有效,在振荡器工作时,只要保持RST引脚高电平两个机器周期,单片机即复位。复位后,PC程序计数器的内容为0000H,片内RAM中内容不变。 复位电路一般有上电复位、手动开关复位和自动复位电路3种,如图3.3所示。而在本次设计中，所使用的复位方式是手动复位方式如图2.3(a).上电复位电路 (b). 手动复位电路 (c). 自动复位电路图2.3.单片机复位电路本次设计中使用的复位电路为按键复位电路。该电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需按图中的RESET键，此时电源VCC经电阻R1分压，在RESET端产生复位高电平。如图2.4所示图2.4复位电路3.4 89S51单

19、片机晶振电路 晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会晶体振荡器的作用：石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器，它用来稳定频率和选择频率，是一种可以取代LC谐振

20、回路的晶体谐振元件。即为单片机的操作提供时间基准。89S51单片机内有一高增益反相放大器，振荡频率取决于石英晶体的振荡频率。范围可取1.212MHz,本设计中晶振电路所选用的石英晶振频率为12MHz。如图2.5所示。图2.5晶体振荡电路3.5 ADC0809的功能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。1 ADC0809的内部逻辑结构如图2.6。图2.6ADC0809的内部逻辑结构由上图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路

21、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。 2引脚结构 IN0IN7：8条模拟量输入通道 ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是05V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。A/D转换由集成电路ADC0809完成。ADC0809具有8路模拟输入端口，是一种逐近逼近式8路模拟输入，8位数字量输出的A/D转换器。其引脚图如2.7图所示。图2.7ADC0809管脚图由引脚所见，

22、ADC0809共有28个引脚，采用双列直插式封装。ADC0809虽然有8路模拟通道可以同时输入8路模拟信号，但每个瞬间只能转换一路，各路之间的切换由软件变换通道地址来实现。3 ADC0809应用说明 （1） ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。 （2） 初始化时，使ST和OE信号全为低电平。 （3） 送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 （4） 在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。 （5） 是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。 （6） 当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机。4其主要引脚功能如下：（1）IN0

23、-IN7是8路模拟信号输入端；（2）D0-D7是8位数字量输出端；（3） A、B、C与ALE控制8路模拟通道的切换，A、B、C分别于三根地址线或数据线相连，三者编码对应8个通道地址口。CBA=000111分别对应IN0IN7通道地址；OE、START、CLK为控制信号端，OE为允许端；START为启动信号输入端，CLK为时钟信号输入端；VR（+）和VR（-）为参考电压输入端。地址线（23- 25脚）可决定对哪一路模拟输入作A/D转换。22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。6脚为测试控制，当输入一个2uS宽高电平脉冲时，就开始A/D转换。7脚为A/D转换结束标志，当A/D转

24、换结束时，7脚输出高电平。9脚为A/D转换数据输出允许控制，当OE脚为高电平时，A/D转换数据从该端口输出。3.6 键盘接口工作原理在单片机应用系统中，常用键盘作为输入设备，通过它将数据、内存地址、命令及指令等输入到系统中，来实现简单的人机通信。1、对键盘的识别可分为两类：一是编码键盘，另一个是非编码键盘。后者结构简单，价格便宜，应用灵活，但需要编制相应的键盘管理程序。单片机系统普遍采用非编码键盘方式。非编码键盘可以分为两种结构形式：独立式键盘和行列式键盘。（1） 行列式键盘的接口电路：将I/O口线的一部分作为行线，另一部分作为列线，按键设置在行线和列线的交叉点上。行列时键盘的按键的数量可达行

25、线数n乘以列线数m。多用于按键较多的场合，可以节省I/O口线。（2） 独立式键盘的接口电路：是直接用I/O线构成单个按键电路，每个独立按键单独占有一根I/O接口线，每根I/O接口线的工作状态不会影响到其他I/O接口线。这种按键接口电路配置灵活，硬件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O线，I/O接口线浪费较大。故只在按键数量不多时采用这种按键电路。不适合在按键较多的场合下采用。本设计中用两个按键，故选择使用独立式键盘。如图2.8所示。图2.8独立式键盘2、按键开关的去除抖动功能目前,MCS51单片机应用系统上的按键常采用机械触点式按键,它在断开、闭合时输入电压波形如图2.9所示.可以看出机械触

26、点在闭合及断开瞬间均有抖动过程,时间长短与开关的机械特性有关,一般为510ms。由于抖动，会造成被查询的开关状态无法准确读出。例如，一次按键产生的正确开关状态，由于键的抖动，CPU多次采集到底电平信号，会被误认为按键被多次按下，就会多次进行键输入操作，这是不允许的。为了保证CPU对键的一次闭合仅在按键稳定时作一次键输入处理，必须消除产生的前沿（后沿）抖动影响。 图2.9按键过程3.7 七段LED显示工作原理LED显示器是由发光二极管显示字段的MCS-51单片机输出设备。单片机应用系统常采用七段LED数码管作为显示器，这重显示器具有耗电低、配置灵活、线路简单、安装方便、耐转动、价格低廉且寿命长等

27、优点。因此应用比较广泛。1、LED数码管显示器可以分为共阴极和共阳极两种结构。（1）共阴极结构：如果所有的发光二极管的阴极接在一起，称为共阴极结构，则数码显示段输入高电平有效，当某段输入高电平该段便发光，如图2.10(b)所示 (a)外型结构 (b) .共阴极 (c) .共阳极图2.10七段LED显示器（2）共阳极结构：如果所有的发光二极管的阳极接在一起，称为共阳极结构，则数码显示段输入低平有效，当某段输入低电平该段便发光，如图3.7(c)所示2、LED数码管显示器有两种工作方式静态显示方式和动态显示方式。（1） LED静态显示方式：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由

28、一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5840根I/O端口来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O端口才32个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。（2） LED动态显示方式：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所

29、有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为12ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。电路也较静态显示方式简单，单片机系统中常常采用动态

30、显示方式。本次设计中所使用的就是LED动态显示。用AT89S51单片机构建七段数码管动态显示系统时，4位数码管均采用共阴极LED。P2口作A/D转换芯片的使能端的控制，P0口作通过A/D转换芯片模拟量读入。P1口和P3口的一部分作4个LED显示的控制。3.8 电路原理电路的核心是89S51单片机，其内部带有4KB的FlashROM,无须扩展程序存储器；电路没有大量的运算和暂存数据，现有的128B片内RAM已能满足要求，也不必扩展片外RAM，系统配备4位LED显示和2个单接口键盘，采用P1、P3.2P3.5端口作为4位LED数码管显示控制。P3.0端口用作单路显示/循环显示转换按钮，P3.1端口

31、用作单路显示时选择通道。P0端口用作A/D转换数据读入。P2端口用作ADC0809 的A/D转换。其中采集8个通道的模拟量在数码管显示出来。模拟量值的测量范围是0-255,第一个数码管用于显示哪一个通道，后三个数码管用于显示采集的模拟量的值，每秒钟显示切换一下通道本设计还有通道选择的功能有两个按键,一个S1 是调节轮流显示和选择通道两种功能的转换，另一个S2是选择通道的切换。可以测量05CV的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行8路其他A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。简易数字电压测量电路由A/D转换、数据处

32、理及显示控制等组成，电路原理图如图3.1所示。1、按键要注意的地方：（1） 只有当轮流显示的通道快显示到通道8后，长按住S1功能转换键等出现数码管全熄灭后再放开，就会转到选择通道的功能。（2） 切换通道时，也要长按一会S2，等出现数码管全熄灭后再放开。2、显示子程序采用动态扫描法实现四位数码管的数值显示。测量所得的A/D转换数据放在70H77H内存单元中，测量数据在显示时需转换成10进制BCD码放在78H7BH单元中，其中7BH存放通道标志数。寄存器R3用作8路循环控制，R0用作显示数据地址指针。（1）在刚上电时，系统默认为循环显示8个通道的电压值状态。（2） 当进行一次测量后，将显示每一通道

33、的A/D转换值，每个通道的数据显示时间为1S左右。（3） 主程序在调用显示子程序和测试之程序之间循环。图3.1 电路原理图4 软件设计4.1主程序模块在软件设计中，我大致分为四部分。主程序模块在初始化和按键控制、A/D转换子程序、显示子程序之间循环。首先将各个分量数据初始化，然后在按键子程序对单路/循环和通道选择进行选择。通过按键对电路的情况的判断，并且调用A/D循环子程序以及相应的调用显示子程序进行显示。如此周而复始的循环，如图3.2所示图3.2主程序流程图4.2 显示程序模块显示程序模块中采用的动态显示。针对显示模块我分为了两部分，分别是4位动态显示子程序和8循环显示子程序。每次调用显示模

34、块时都会相继调用两者。经过数据初始化，用查表指令，由位码来控制那个数码管显示，由段码控来制数码管显示什么数值，以及相应的通道值。从第一位到第四位依次点亮，同时每显示一位都要判断一次四位显示完了吗？没有显示完则显示下一位，显示完从头开始循环。如图3.3（a）所示经过数据初始化取显示数据，待转换为三位BCD码后，调用显示子程序。之后需要判断显示的时间到了吗？如果没有到，则需要跳到显示子程序重新循环；如果时间到了就要增加通道数。接着要继续判断8路循环显示完了吗？如果没有显示完了，则跳到转换为三位BCD码开始继续循环；如果8路显示完了就结束该子程序返回。如图3.3（b）所示 图3.3（a） 4位动态显

35、示子程序流程图 图3.3(b) 8循环显示子程序流程图 4.3 A/D转化子程序A/D转换子程序每次调用时，都要启动测试，判断A./D转换结束了吗？如果没有结束，返回继续判断A/D是否结束；如果结束了，就向下执行取数据。之后ADC0809地址加1，判断地址数小于8吗？如果地址数小于8时，返回到启动测试前循环执行程序，直到地址数等于8时，则返回。如图3.4所示图3.4A/D转换子程序流程图 4.4按键子程序模块在本次设计中，按键子程序起到了功能键对单路、循环的选择，以及对通道的选择。在没有任何按键时按下时，在通上电时，系统自动默认的是循环。调用该子程序时，判断按键S1按下了吗？没有按下，8路依次

36、显示，在判断8路显示转换完了吗？如果没有，跳到8路依次显示继续判断；如果8路显示转换完了，则跳到按键S1继续判断其是否按下。如果按键S1按下了，则电路转换成单路显示。紧接着显示通道数恢复初始值，按键S2按下了吗？如果没有按下，继续显示单通道，进而跳到按键S2处继续判断其是否按下；如果按键S2按下，通道数加1。通道数等于8吗？如果通道数等于8时，显示通道数恢复初始值，返回；如果不等于8，则显示下一路，之后返回。如图3.5所示图3.5 按键子程序流程图5 系统调试5.1 硬件调试（焊接）完成了硬件的设计、制作和软件编程之后，要使系统能够按设计意图正常运行，必须进行系统调试。调试工作主要通过WAVE

37、编译程序调试软件进行了单步运行，断点运行和全速运行，观察了程序最终输出的结果，修改了中断程序的部分内容，使源程序达到了与硬件配合的要求。而且焊接对于整个设计也是很重要的一步，对于焊接的制作做出如下阐述：焊接时一定要注意他人和自己的安全，还有操作中电烙铁的安全。在焊接时，先焊飞线；先焊元件小的，在焊元件大的；焊接方法有卧焊和立焊两种，可根据需要适当的选择；焊接的姿势要正确，选择合适自己的手法，我使用的是握笔式的焊接方法；当然，也不排除有时候掌握不好时，焊点大小不一，即焊点的维修。大的要修理，小的要补焊。争取使焊点达到：大小均匀、圆滑发亮、无虚焊、无毛刺、焊板整洁。5.2 在软件伟福中的调试伟福6

38、000是用于单片机程序编译的软件，现在我介绍伟幅仿真软件的界面，对仿真器的参数进行设置。如图3.6所示图3.6 仿真器的选择我们所选的是8751的仿真器，在目标生成文件中选择生成BIN和HEX文件（即二进制和十六进制文件）其设置如图3.7所示，设置完成后点“好”就可以了。图3.7 生成文件的设置然后在伟福里面输入我们的程序进行调试，刚开始有好几处错误我们的程序没有通过编译，根据系统的提示查找原因。例如，“0”写成了“O”，操作码错误；“DISPLAY”错写为“DISPAY”符号没有定义；最后在保存时一定要保存*.ASM的扩展名。然后我就查找错误的所在，一一更改之后终于通过编译，其运行结果如图3

39、.8所示：图3.8 编译通过后的界面5.3 在软件Keil中的调试在Keil中也要进行一些参数的设置，首先打开Keil仿真软件，首先要新建一个项目，点菜单ProjectNew Project，在弹出的对话框中选择保存的路径并输入项目名称“dian yb”后保存，然后在弹出新的项目窗口中选择参数，其参数的设置如下，由于我们使用的是Atmel公司的芯片，所以要选Atmel后确定。如图3.9所示：图3.9参数的设置在弹出的对话框中选择AT89C51这个芯片，确定。如图3.10所示：图3.10选择AT89C51芯片然后开始设置它的参数值，如图4.1所示：图4.1设置参数值在Xtal中输入频率为1105

40、92MHZ，然后再选Debug这个标签。选中第二个Use复选框后点击其右边的Setting标签，在弹出的对话框中选择Baudrate这一项，设置它的参数为38400，后OK。如图4.2所示：图4.2设置参数值把以上的参数设置完成后，将在伟福中调试好的程序dian yb.ASM源程序添加到keil内，将所做电路板与计算机通过仿真头连接，然后在keil中进行编译程序，运行程序，根据所做电路板显示的结果分析程序，修改程序直到程序正常。在Keil中的编译结果如图4.3所示：图4.3Keil中正确编译结果5.4 综合调试在之前的调试部分调试好了之后，就可以着手在电路板上综合的调试。首先，启动伟福软件打开

41、所做设计的dian yb.ASM文件，编译无误后，在打开Keil文件，各项设置好后，导入dian yb.ASM文件。检查仿真头是否和电路板正确连接。以及电源电压是否接入。待一切都调试好后，接通试验箱，利用试验箱上的模拟输出量，接入到电路板的模拟量的输入端。电路连接好后，电路板的综合调试的效果如下图4.4所示： 图4.4 综合调试效果图致 谢蓦然回首，三年的大学生活已匆匆飞逝，毕业论文的设计也即将结束。在此设计过程中，张老师一直细心的指点和鼓励，她以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。她渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深

42、深的启迪。不但让我们学会知识，还让我们学会做人。在此我对于给于我帮助的张老师表示诚挚的感谢！通过这次毕业设计，让我明白工学结合的道理，使我对单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧的掌握方面有了更深的学习，为以后走进社会把专业知识运用于实践打下基础。我在张老师的精心指导和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，提高了我学习单片机的兴趣。在此，我忠心感谢张老师的指导和支持。在未来的工作和学习中，我将以更好的成绩来回报老师。最后，我还要感谢在一起愉快的度过大学生活的机电系全体老师和同学，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑。能够顺利完

43、成学业。感谢你们让我度过了愉快充实的大学生活！ 参考文献1 侯玉宝.基于Proteus的51系列.北京：电子工业出版社,2008.92 白延敏.51单片机典型系统开发.北京：电子工业出版社，2009.13 何宗彬.8位单片机开发.北京：机械工业出版社.2008.84 张毅刚.新编MCS-51单片机应用.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2008.35康华光.电子技术基础模拟部分.北京:高等教育出版社.2006.16 黎文模.PROTEL DXP电路设计与实例精解.北京:人民邮电出版社.2006.17 林庭双.PROTEL DXP电子电路设计精彩范例.北京:机械工业出版社.2005.68 郑学坚,周斌.微型计算机原理及应用.北京:清华大学出版社.2001.69 邱关源.电路.北京:高等教育出版社. 1999.410 李科杰. 新编传感器技术手册M .北京: 国防工业出版社.1995.3