基于单片机的八路电压巡检系统的设计摘要基于单片机AT89S52带时钟的八路电压巡检系统,是一种经济实用的八通道巡回检测系统,该系统原理简单,结构典型,成本低廉,适用于需要多点测量的场合,广泛应用于工业生产和人们日常生活中,并显示出了巨大的经济可靠的优越性。
八路电压巡检是以ADC0809芯片为核心实现的,适用于需要进行多测量点巡回检测的系统,可巡回检测多路测量信号,各通道可同时输入不同的分度号,采用最新无跳线技术,只需设定仪表内部参数,即可将仪表从一种输入信号改为另一种输入信号。
以时钟日历芯片DS1302N为核心的电子时钟的设计。
该电子时钟可实现以下功能:显示年、月、日、星期、小时、分钟、秒钟等。
数字式的电子钟用集成电路计时,译码代替机械式转动,用LCD显示器代替显示器代替指针来显示时间,减小了计时误差,这种表有时,分,秒显示功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。
AbstractAT89S52 microcontroller with a clock on eight voltage inspection system is an economical and practical tour of eight-channel detection system that is simple in principle, the structure of typical, low-cost applications that require multi-point measurements of the occasion, is widely used in industrial production and people's daily life, and has shown significant superiority of the economic and reliable. Eight voltage inspection is achieved ADC0809 chip as the core applications that require multi-point circuit detection measurement system can measure signal multiplex circuit testing, each channel can simultaneously enter the different sub-degree numbers, using the latest technology without jumper , simply set the instrument within the parameters of the instrument can be an input signal from an input signal to the other.DS1302N clock calendar chip to the core design of the electronic clock. The electronic clock to achieve the following functions: Display year, month, day, week, hours, minutes, seconds and so on. digital type of time clock with integrated circuits, decoding instead of mechanical rotation, with the LCD display instead of the monitor instead of a pointer to display the time and reduce the timing error, this table sometimes, minutes, seconds display, hours and minutes can be proof-reading, the flexibility of a good chip select.目录第一章基于单片机的八路电压巡检系统的设计的概述 (3)1.1 系统分析 (3)1.2 应用系统设计流程图 (3)1.3 系统总设计图 (4)第二章设计方案的选择和确定 (4)2.1 ADC0809数模转换芯片的选择 (4)2.2 DS1302N时钟芯片的选择 (4)2.3 LCD 1602液晶的选择 (5)2.4 AT89S52的选择 (5)第三章系统硬件设计 (5)3.1 ADC0809数模转换芯片 (5)3.2 DS1302N时钟芯片 (7)3.3 LCD 1602 (7)3.4 AT89S52 (10)3.5 转印、腐蚀、焊接技术 (11)第四章系统软件设计 (12)4.1系统主程序流程图 (12)4.2 LCD1602程序流程图 (13)4.3 ADC0809程序流程图 (13)4.4 DS1302N程序流程图 (14)第五章性能测试与分析 (15)5.1 硬件性能测试与分析 (15)5.2 软件性能测试与分析 (15)第六章心得体会 (15)附录 (17)1、源程序 (17)2、PCB图和原理图........................................... 错误!未定义书签。
3、工程训练成绩评定表....................................... 错误!未定义书签。
第一章基于单片机的八路电压巡检系统的设计的概述1.1 系统分析基于单片机的八路电压巡检系统,主要是以AT89S52处理器为核心,通过ADC0809数模转换模块采集信息,对信息进行分析转换后,通过LCD1602液晶模块显示采集的电压信息。
同时时钟模块(DS1302N),也可通过液晶模块显示时钟信息。
本系统可用于电压检测,准确显示电压值,同时可以作为时钟使用。
1.2 应用系统设计流程图1.3 系统总设计图第二章 设计方案的选择和确定2.1 ADC0809数模转换芯片的选择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comos 组件。
它是逐次逼近式A/D 转换器,可以和单片机直接连接。
ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存器、一个A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。
多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟通道分时输入,其用A/D 转换器进行转换。
三态输出锁存器用于锁存A/D 转换器的数字量,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。
因此ADC0809非常符合这次工程训练的八路电压巡检系统。
2.2 DS1302N 时钟芯片的选择DS1302N 是一种高性能、低功耗、带RAM 的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为2.5V ~5.5V 。
采用三线接口与CPU 进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM 数据。
DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM 寄存器。
DS1302是DS1202的升级产品,与DS1202兼容,但增加了主电源/后背电源双电源引脚,同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
2.3 LCD 1602液晶的选择液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点,在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。
字符型液晶模块是一种用5x7点阵图形来显示字符的液晶显示器,根据显示的容量可以分为1行16个字、2行16个字、2行20个字等等,而1602液晶模块为2行16个字。
1602液晶模块与数码管相比该模块有如下优点:1.位数多,可显示32位,32个数码管体积相当庞大了。
2.显示内容丰富,可显示所有数字和大、小写字母。
3.程序简单,如果用数码管动态显示,会占用很多时间来刷新显示,而1602自动完成此功能。
2.4 AT89S52的选择AT89S52是一种带8K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-52指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89S52是一种高效微控制器。
AT89S单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89S52与AT89S51相比内存大4K,在本次实训中所需内存6-8K,因此AT89S52更适合。
第三章系统硬件设计3.1 ADC0809数模转换芯片(1)内部结构:ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器,内部结构如图3-4所示,它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D/A转换器、逐次逼近式A/D转换器等组成。
0809内部结构 0809引脚图(2)外部特性(引脚功能):ADC0809芯片有28条引脚,采用双列直插式封装。
下面为各引脚功能: IN0~IN7:8路模拟量输入端。
2-1~2-8:8位数字量输出端。
ADDA、ADDB、ADDC:3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路。
ALE:地址锁存允许信号,输入,高电平有效。
START:A/D转换启动信号,输入,高电平有效。
EOC:A/D转换结束信号,输出,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。
OE:数据输出允许信号,输入,高电平有效。
当A/D转换结束时,此端输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。
CLK:时钟脉冲输入端。
要求时钟频率不高于640KHZ。
REF(+)、REF(-):基准电压。
Vcc:电源,单一+5V。
GND:地。
(3)ADC0809的工作过程:首先输入3位地址,并使ALE=1,将地址存入地址锁存器中。
此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。
START上升沿将逐次逼近寄存器复位。
下降沿启动 A/D转换,之后EOC输出信号变低,指示转换正在进行。
直到A/D转换完成,EOC变为高电平,指示A/D 转换结束,结果数据已存入锁存器,这个信号可用作中断申请。
当OE输入高电平时,输出三态门打开,转换结果的数字量输出到数据总线上。
3.2 DS1302N时钟芯片DS1302的引脚排列,其中Vcc1为后备电源,VCC2为主电源。
在主电源关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。
DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。