1、可自動切換量程的數字電壓表一、 實驗任務 制作可調量程的電壓表，通過繼電器調節電壓表的量程，使電壓在0V200mV，200mV2V之間轉換。二、 各個芯片的資料 1、 ADC0832 ADC0832 是美國國家半導體公司生產的一種8 位分辨率、雙通道A/D轉換芯片。該芯片具有體積小，兼容性，性價比高的優點。 ADC0832 具有以下參數： 8位分辨率； 雙通道A/D轉換； 輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容； 5V電源供電時輸入電壓在05V之間； 工作頻率為250KHZ，轉換時間為32S； 一般功耗僅為15mW； 8P、14PDIP（雙列直插）、PICC 多種封裝； 商用級芯片溫寬為0

2、76;C to +70°C，工業級芯片溫寬為40°C to +85°C；芯片接口說明： CS_ 片選使能，低電平芯片使能。 CH0 模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用。 CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用。 GND 芯片參考0 電位（地）。 DI 數據信號輸入，選擇通道控制。 DO 數據信號輸出，轉換數據輸出。 CLK 芯片時鐘輸入。 Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復用）。 單片機對ADC0832 的控制原理：正常情況下ADC0832 與單片機的接口應為4條數據線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單

3、片機的接口是雙向的，所以電路設計時可以將DO和DI 并聯在一根數據線上使用。當ADC0832未工作時其CS輸入端應為高電平，此時芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。當要進行A/D轉換時，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉換完全結束。此時芯片開始轉換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK 輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數據信號。在第1 個時鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號。在第2、3個脈沖下沉之前DI端應輸入2 位數據用于選擇通道功能，當此2 位數據為“1”、“0”時，只對CH0 進行單通道轉換。當2位數據為“1”、“1”時，只對

4、CH1進行單通道轉換。當2 位數據為“0”、“0”時，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負輸入端IN-進行輸入。當2 位數據為“0”、“1”時，將CH0作為負輸入端IN-，CH1 作為正輸入端IN+進行輸入。到第3 個脈沖的下沉之后DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開始利用數據輸出DO進行轉換數據的讀取。從第4個脈沖下沉開始由DO端輸出轉換數據最高位DATA7，隨后每一個脈沖下沉DO端輸出下一位數據。直到第11個脈沖時發出最低位數據DATA0，一個字節的數據輸出完成。也正是從此位開始輸出下一個相反字節的數據，即從第11個字節的下沉輸出DATD0。隨后輸出8位數據，到第19

5、個脈沖時數據輸出完成，也標志著一次A/D轉換的結束。最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉換后的數據進行處理就可以了。作為單通道模擬信號輸入時ADC0832的輸入電壓是05V且8位分辨率時的電壓精度為19.53mV。如果作為由IN+與IN-輸入的輸入時，可是將電壓值設定在某一個較大范圍之內，從而提高轉換的寬度。但值得注意的是，在進行IN+與IN-的輸入時，如果IN-的電壓大于IN+的電壓則轉換后的數據結果始終為00H。 2、74HC573 74HC573和74LS373原理一樣，8數據鎖存器。主要用于數碼管、按鍵等等的控制 OE：output_enable,輸出使能; LE：latch_enab

6、le,數據鎖存使能,latch是鎖存的意思; Dn：第n路輸入數據; On：第n路輸出數據;（1）真值表 Dn LE OE On H H L H L H L L X L L Qo X X H Z 第四行：當OE1是,無論Dn、LE為何,輸出端為高阻態; 第三行：當OE0、LE0時,輸出端保持不變; 第二行第一行：當OE0、LE1時,輸出端數據等于輸入端數據; 在實際應用的時： a OE0; b 先將數據從單片機的口線上輸出到Dn; c 再將LE從0->1->0 d 這時,你所需要輸出的數據就鎖存在On上了,輸入的數據在變化也影響不到輸 （2）高阻態 輸出既不是高電平,也不是低電平,

7、而是高阻抗的狀態;在這種狀態下,可以多個 芯片并聯輸出;但是,這些芯片中只能有一個處于非高阻態狀態,否則會將芯片燒毀; （3）數據鎖存 當輸入的數據消失時,在芯片的輸出端,數據仍然保持; （4）數據緩沖 加強驅動能力。3、74HC245 總線驅動器，典型的TTL型三態緩沖門電路。由于單片機等CPU的數據地址控制總線端口都有一定的負載能力，如果負載超過其負載能力，一般應加驅動器。另外，也可以使用74HC244等其他電路，74HC244比74HC245多了鎖存器。第1腳DIR，為輸入輸出端口轉換用，DIR=“1”高電平時信號由“A”端輸入“B”端輸出，DIR=“0”低電平時信號由“B”端輸入“A”

8、端輸出。 第29腳“A”信號輸入輸出端，A1=B1 A8=B8，A1與B1是一組，如果DIR=“1”OE=“0”則A1輸入B1輸出，其它類同。如果DIR=“0”OE=“0”則B1輸入A1輸出，其它類同。 第1118腳“B”信號輸入輸出端，功能與“A”端一樣，不再描述。 第19腳OE，使能端，若該腳為“1”A/B端的信號將不導通，只有為“0”時A/B端才被啟用，該腳也就是起到開關的作用。第10腳GND，電源地。第20腳VCC，電源正極三、 硬件電路圖四、 硬件電路分析 硬件電路大體可以分為四個模塊：量程選擇模塊、AD轉換模塊、數碼顯示模塊、單片機及其外圍電路。量程選擇模塊：由可調輸入電源、繼電器

9、、運算放大器和限壓電路組成。可調電源由負載5V電壓的滑動變阻器構成，調節觸頭即可改變輸入運放“+”端的電壓。繼電器的作用就是通過開關的變換以改變接入運放“-”端和輸出端的電阻，及通常所稱的“Rf” 檔位的選擇也是以此為硬件基礎的。繼電器的電磁鐵一端接+5V電源，另一端則接在NPN型三極管的集電極。三極管的基極則與單片機的P1.2.相連，其間有一個5K的電阻，是三極管工作在截止區或飽和區，避免工作在放大曲。借助軟件設計，改變P1.2的電平即可控制繼電器的工作狀態，進而改變接入電壓的放大倍數，從而達到改變檔位的要求。 AD轉換模塊：鉗位保護電路是為了防止電壓超過ADC0832的正常轉換電壓而設計的

10、。ADC0832進行AD轉換，其具體的工作原理和控制方法在元器件的介紹中將詳細敘述。 數碼顯示模塊：由三個八段數碼管、兩片數碼管驅動芯片74HC245和一片鎖存和緩沖芯片74HC573以及單片機P0口（字形）、P1.5、P1.6、P1.7（字位）構成。 單片機及外圍電路：包括：單片機，6MHZ晶振，復位電路，電源和一些為使單片機正常工作的相應連接。五、 工作原理調節滑動變阻器給運放正端輸入一電壓（<2V），該電壓通過運放放大后接入ADC0832，ADC0832在軟件設定下對放大后的電壓進行AD轉換，得到對應的二進制碼，再借助于軟件判斷，對該電壓進行合適的檔位選擇（00.2V選用25倍檔位

11、；02V選用2.5倍檔位）。選用合適的檔位得到正確的二進制碼后，進行BCD轉換，然后通過數碼顯示電路讀出被測電壓的值。六、 程序流程圖程序包括變量聲明部分、主程序、各功能處理子程序（AD轉換子程序、檔位選擇子程序、BCD碼轉換子程序、數碼管顯示子程序）1. 主程序 調AD轉換子程序開始調BCD碼轉換子程序調數碼管顯示子程序調檔位選擇子程序返回2. 各功能處理子程序 AD轉換子程序（見下頁）：R7-1=0？將A中數據送30HA左移一位將Cy中數據送ACC.0利用Cy存串行數據進行AD轉換（配合時鐘）置轉換位數R7為8選擇模擬量輸入通道（配合時鐘）給片選端置低電平開始返回主程序 檔位選擇子程序（見下頁）：高位=1?（30H）=#19H?Cy=1?開始Cy清零返回主程序返回AD轉換子程序P1.2置高電平，換00.2V檔（30H）=#0FFH?P1.2置低電平，換02V檔YNNYYYNNBCD碼轉換子程序：開始將30H中數據送AA中數據乘以200A/100后的余數在/10存40H高八位存A返回主程序存41H商存42H余數 /100顯示子程序 開始關顯示40H中數據送A作字形偏移量字形表首地址送DPTR根據A+DPTR取字形送P0口P1.5置低電平第一個