任务一 制作数字显示电压表（2）（课件）-《单片机技术及应用》(高教版第四版) 同步精品课堂

任务一 制作数字显示电压表（2） 单片机技术及应用 同步精品课堂 高等教育出版社第 4 版 1 学会绘制 A/D 转换模块电路原理图 掌握焊接 A/D 转换模块电路的方法 编写实现数字显示电压表功能的程序 完成仿真调试程序，观察电压表显示效果 绘制 A/D 转换模块电路原理图和流程图 编写数字显示电压表的程序 理解A/D转换模块电路的工作原理和连接方式 调试程序以确保电压表准确显示电压值 在电子测量领域，数字显示电压表是常用的测量工具。 今天我们将利用串行 A/D 转换器 ADC0832、单片机最小系统和动态显示电路板制作一个量程为 0 - 5V 的数字显示电压表。 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 绘制 A/D 转换模块电路原理图 ① 启动 Protel DXP 2004，新建一个电路原理图文件，文件名为 “A/D 转换模块电路原理图”。 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 ② 在元件库 “Miscellaneous Connectors.IntLib” 中查找 “Header 2”(1 个电源插座) 和 “Header 3”(1 个 I/O 口插座)，拖入工作窗口。 ③ 在元件库 “TI Converter Analog to Digital.IntLib” 中查找 ADC0832，拖入工作窗口。 绘制 A/D 转换模块电路原理图 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 ④ 绘制如图所示的电路。 ⑤ 保存该文件。 绘制 A/D 转换模块电路原理图 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 ① 根据 A/D 转换模块电路元件清单 (见表)，选取元件，用万用表检测元件的好坏。 焊接 A/D 转换模块电路 - 元件选取与检测 名称 标号 规格 数量 电位器 RP1 100kΩ 1 I/O 口插座 P1 3 针 1 电源插座 P2 2 针 1 A/D 转换器 U1 8 脚 1 DIP 插座 - 8 脚 1 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 ② 绘制元件布局图，在万能电路板上按布局图依次进行元件的排列、插装。 ③ 按工艺要求焊接元件，背面用直径为 0.5 - 1mm 的导线连接，直到所有的元件连接并焊完为止。焊接顺序为按键 → 电阻 →I/O 口插座 → 电源插座 → 连接导线。 焊接独立式键盘模块（焊接元件） 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 根据数字显示电压表电路原理图，用最小系统电路板、数码动态显示电路板和 A/D 转换模块电路板，搭接数字显示电压表电路，如图所示。 搭接电路 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 ① 启动流程图绘图软件 Diagram Designer，新建一个文件，文件名为 “数字显示电压表主函数.DDD”，设置图纸大小为 A4。 ② 从右侧的标准框图符号库中拖取所需的框图符号，调整其大小和位置。 ③ 在框图中输入文本。 ④ 用指向线连接框图符号。 ⑤ 保存该文件。 绘制流程图 - 主函数流程图 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 （1）主函数流程图如图所示 绘制流程图 - 主函数流程图 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 (2) A/D 转换函数流程图如图所示。 绘制流程图 - 主函数流程图 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 ① 启动 Keil uVision2，新建一个工程文件 “数字显示电压表.uV2”。 ② 新建一个 C51 源程序文件 “数字显示电压表.C”。 编程 - 新建工程与源程序文件 uchar A_D() {     uchar i, dat;     CS = 1;    // 1个转换周期开始     CLK = 0;   // 为第1个脉冲作准备     CS = 0;    // CS置0，片选有效     DIO = 1;     CLK = 1;     CLK = 0;     DIO = 1;   // DIO置1，规定的起始信号     CLK = 1;   // 第1个脉冲     CLK = 0;   // 第1个脉冲的下降沿，此前DIO必须是高电平     DIO = 1;   // DIO置1，通道选择信号     CLK = 1;   // 第2个脉冲，第2、3个脉冲下降沿之前，DIO必须     CLK = 0;   // 发送输入两位数据用于选择通道，这里选通道CHO     DIO = 0;   // DIO置0，选择通道0 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 编程（新建工程与源文件） ② 新建一个 C51 源程序文件 “数字显示电压表.C”。    CLK = 1;   // 第3个脉冲     CLK = 0;   // 第3个脉冲下降沿     DIO = 1;   // 第3个脉冲下降沿之后，输入端DIO失去作用，应置1     CLK = 1;   // 第4个脉冲     for (i = 0; i < 8; i++) { // 高位在前         CLK = 1;         CLK = 0;         dat <<= 1;         dat |= (uchar)DIO;     }     CS = 1;    // 片选无效     return dat; // 返回读出的A/D转换数据} 该函数实现了 ADC0832 的 A/D 转换操作，通过控制时钟信号和数据信号选择通道并读取转换结果。 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 编程 - 代码分析 - 延时函数 void delay(unsigned int k) {     unsigned int i, j;     for (i = 0; i < k; i++) {         for (j = 0; j < 125; j++) {;}     }} 该函数用于实现毫秒级的延时，在显示和其他操作中起到控制时间的作用。 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 编程 - 代码分析 - 显示子程序 该函数实现了数码管的动态显示，根据不同的位选择显示内容，并添加小数点。 void disp(void) {     uchar i, j;     for (i = 0; i <= 3; i++) {         P2 = POS[i];         j = buf[i];         if (i == 3) {             P0 = ① ; // 在第4位数码管的右下角加小数点         } else {             P0 = ② ; // 其他位正常显示         }         delay(4);     }} 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 编程 - 代码分析 - 主程序 主程序循环调用 A/D 转换函数获取转换结果，计算电压值并更新显示缓冲区，最后调用显示子程序进行显示。 void main(void) {     unsigned char AD_val;     unsigned int digital_v;     while (1) {         AD_val = A_D();         digital_v = ③ ;         buf[0] = digital_v % 10;         buf[1] = digital_v % 100 / 10;         buf[2] = digital_v % 1000 / 100;         buf[3] = digital_v / 1000;         disp();     }} 任务一 制作数字显示电压表 - 任务实施 仿真调试程序 - 新建仿真文件与选择元件 ① 启动仿真软件 Proteus 7.4，新建一个仿真文件 (数字显示电压表.DSN)。 ② 单击元件选择按钮 “P”，从元件库中选择需要的元件。 ③ 根据电路原理图绘制仿真电路图 (省略复位和时钟电路，如图所示)，添加电源和地端 (VCC、GND)，修改元件标号和标称值。 ④ 双击芯片 AT89S51，在弹出的对话框中加载 HEX 文件 (数字显示电压表.HEX)，修改时钟频率为 12 MHz。 ⑤ 单击仿真按钮，用鼠标修改 RP1 的值，观察数码管显示的电压值的变换，如图 所示。 ⑥ 按 Ctrl + S 组合键保存该文件。 随堂检测1 编程时，A/D 转换函数中，通道选择信号对应的操作是（ ） A. DIO=0 B. DIO=1 C. CS=0 D. CS=1 【答案】B 【解析】在 A/D 转换函数中，DIO 置 1 为通道选择信号，所以选 B。 随堂检测2 简述制作数字显示电压表中编程的步骤。 答案： ①　启动 Keil uVision2，新建一个工程文件 “数字显示电压表.uV2”。 ②　新建一个 C51 源程序文件 “数字显示电压表.C”，根据程序流程图， 将 C51 源程序代码补充完整。 ③　编译该程序，生成 HEX 文件。 随堂检测3 简述绘制 A/D 转换模块电路原理图的步骤 答案： ①　启动 Protel DXP 2004，新建一个电路原理图文件，文件名为 “A/D 转换模块电路原理图”。 ②　在元件库 “Miscellaneous Connectors.IntLib” 中查找 “Header 2”(1 个电源插座) 和 “Header 3”(1 个 I/O 口插座)，拖入工作窗口。 ③　在元件库 “TI Converter Analog to Digital.IntLib” 中查找 ADC0832，拖入工作窗口。 ④　自制电位器 RP1，存入自制元件库中，将电位器拖入工作窗口。 ⑤　绘制规定的电路。 ⑥　保存该文件。 1 讨论如何优化数字显示电压表的电路设计，提高其稳定性。分析在实际应用中，数字显示电压表可能存在的安全隐患及解决办法。 1. 绘制 A/D 转换模块电路原理图 任务一 制作数字显示电压表（2） 2. 焊接 A/D 转换模块电路 元件选取与检测 元件布局与插装 焊接元件 启动与新建文件 查找与拖入元件 绘制电路 保存文件 主函数流程图 新建文件 拖取框图与输入文本 连接框图与保存文件 2. A/D 转换函数流程图 3. 搭接电路 4. 绘制程序流程图 5. 编程 6.仿真调试程序 感谢观看 25 $$