数字电压表毕业设计(2)

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三．单片机的选择

在这一设计中，我们涉及到了一个关键系统模块——单片机系统模块，而目前单片机的种类是很繁多的，主要有主流的8位单片机和高性能的32位单片机，结合本设计各方面因素，8位单片机对于本设计已经是绰绰有余了，但将用哪一种类8的单

片机呢。在这里，不得不先简单的介绍一下几种常用的8单片机。

单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统，具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU，内存，总线系统等。而目前常用的单片机的8位有51系列单片机，AVR单片机，PIC单片机。

应用最广的8位单片机还是intel的51系列单片机。51系列单片机的特点是：硬件结构合理，指令系统规范，加之生产历史悠久，世界有许多芯片公司都买了51的芯片核心专利技术，并在其基础上扩充其性能，使得芯片的运行速度变得更快，性价比更高。

本设计中选用51系列的AT89C52，它是低电压、低功耗、高性能的CMOS8位单片机，片内含8KB的可反复擦写的只读程序存储器和256B的随机存取数据存储器，32个I/O口线，3个16位定时/计数器，片内振荡器及时钟电路，并与MCS-51系列单片机兼容。在设计中，单片机起着连接硬件电路与程序运行及存储数据的任务，一方面，它将A/D转换器、显示器和语音芯片等通过I/O口地址线和数据线连接起来；另一方面，它将用户下载的程序通过控制总线控制数据的输入输出，从而实现册电压的功能。

四．显示器件的选择

本次设计中有显示模块，设计要求显示最后电压的数字值和电压的单位。 1602液晶是工业字符型液晶，能够同时显示16*2即32个字符。1602液晶模块内部的字符发生存储器已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个

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固定的代码。使用时直接编写软件程序按一定的时序驱动即可。它的特点是显示字迹清楚，价格相对便宜。

1602液晶满足本设计的需要。因此，在本设计实验我们选择1602液晶显示器件。 2．1602液晶的参数资料

我们选择了1602液晶做为本设计的显示模块的显示器件。以下是1602液晶的各方面参数：

1．接口信号说明： 编号 1 2 3 4 5 6 8-14 15 16 2．基本操作时序：

1. 读状态：输入：RS=0，RW=1，E=1。输出：D0-D7为状态字

2. 写状态：输入：RS=0，RW=0，D0-D7为指令码，E为高脉冲。输出：无 3. 读数据：输入：RS=1，RW=1，E=1。输出：D0-D7为数据。

4. 写数据：输入：RS=1，RW=0，D0-D7为数据，E为高脉冲。输出：无 3．状态字说明

符号 VSS VDD VL RS R/W E D0-D7 BLA BLK 引脚说明 电源地 电源正极 液晶显示偏压信号 数据/命令选择端 读/写选择端 使能信号 Data I/O 背光源正极 背光源负极 6

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STA7 STA6 STA5 STA4 STA3 STA2 STA1 STA0 STA0-6 当前数据地址指针的数值 STA7

4．指令的说明。 显示模式设置 指令码 0 0 1 1 1 0 0 0 读写操作使能 1：禁止 0：允许 功能 设置16*2显示，5*7点阵，8位数据口 显示开/关及光标设置 指令码 0 0 0 0 1 D C B 功能 D=1开显示；D=0关显示 C=1显示光标；C=0不显示关标 B=1光标闪烁；B=0光标不显闪烁 0 0 0 0 0 1 N S N=1当读写一个字条款后地址指针加一，且光标加一。 N=0当读或写一个字符后地址指针减一，且光标减一。 S=1当写一个安条款，整屏显示左移（N=1）或右移（N=0），以得到光标不移动而屏幕移动的效果。 S=0当写一个字符，整屏显示不移动。 数据控制：

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指令码 80H+地址码（0-27H，40H-67H） 01H 功能 设置数据地址指针 显示清屏：1，数据指针清0 2，所有显示清0 02H

显示回车：数据指针清0 五．模数（A/D）转换芯片的选择

在本设计中，模数（A/D）转换模块是一个重要的模块，它关系到最后数电压表电压值的精确度。所以，A/D芯片的选择是设计过程中一个很重要的环节。 1．常用的A/D芯片简介

常用的A/D芯片有AD0809，AD0832，TLC2543C等几种。下面简单介绍一下这三种芯片。

AD0809是8位逐次逼近型A/D转换器，它是由一个8路的模拟开关、一个地址锁存译码器、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 路模拟量分时输入，共用A/D 转换器进行转换。些A/D转换器是的特点是8位精度，属于并行口，如果输入的模拟量变化大快，必须在输入之前增加采样电路。

AD0832也是8位逐次逼近型A/D转换器，可支持致命伤个单端输入通道和一个差分输入通道。它易于和微处理器接口或独立使用；可满量程工作；可用地址逻辑多路器选通各输入通道。

TLC2543C是12位开关电容逐次逼近A/D转换，每个器件有三个控制输入端，片选，输入/输出时钟以及地址输入端。它可以从主机高速传输转换数据。它有高速的转换，通用的控制能力，具有简化比率转换，刻度以及模拟电路与逻辑电路和电源

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噪声隔离，耐高温等特点。

综合上述几种A/D转换芯片的特点，前两种芯片的性能和精度都不如第三种芯片。在本设计中，我们的目标是设计高精度的电压表，因此在此，我们选择精度为12位的TLC2543芯片。

2．模数（A/D）芯片TLC2543的资料

综合本设计的各方面考虑，我们选了TLC2543模数转换芯片。下面就介绍此芯片的各方面资料。

TLC2543芯片的封装引脚图和引脚说明如下：

引脚说明： 引脚号 名称 I/O 说明 模拟输入端。 片选端。 串行数据输入端。 用于A/D转换结果输也的3态串行输出端 转换结束端 1-9，11，12 AIN0-AIN10 I 15 17 16 19 ~CS I Data input I Data out EOC O O 9

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