数字电压表作业

1、20162017学年第2学期嵌入式控制系统设计数字电压表 专业班级 姓 得分评人一、 技术要求1、约束性指标：数字显示采用8段数码管，字符高度14.2mm，红色；显示电压范围05v，显示分辨率5mv；显示位数：4位，显示结果要紧凑；显示形式：x.xxx，即小数点位于第一位之后。2、扩展性指标：数字电压表具有与pc机通讯功能；用8位晶体管显示电压数值。二、 方案设计1、 总体方案设计利用aw60开发板设计一个四位数字电压表，设计中使用到aw60muc中的ad转化模块、串口通信模块以及pwm模块。设计实现了显示电压范围05v，显示分辨率5mv的数字电压表，实现了8为数码管的动态显示以及pc机的实时

2、通信连接功能。设计方案原理图如图1.图1 方案原理图2、四位数字电压表显示硬件连接按照如下表格对应接插点连接。表1 晶体管段选连接portpte7pte6pte5pte4pte3pte2pta1pta0mcu portsckmosimisosstich1tich0pa1pa0displaydpgfedcba表2 晶体管位选连接portcportc3portc2portc1portc0mcu portportc3portc2portc1portc0displayl1l2l3l4表3 参考电压及ad输入接口powerpower+power+a/d 05vmcu portvrefhvreflpb0原

3、理图图2 四位数码管显示原理图ad转换程序见附录。pcb图图3 pcb原理图实验结果利用编写的程序以及设计的电路，可以完成四位数字电压表的要求。实验结果如图4。图4 数字显示结果3、8段数码管显示硬件连接按照如下表格对应接插点连接。表4 8段数码管显示portportd0portd1portd2portd3portg0portg1portg2portg3mcupd0pd1pd2pd3pg0pg1pg2pg3outl7l6l5l4l3l2l1l0原理图图4 8段晶体管显示原理图程序运行程序见附录。pcb图图5 pcb原理图显示结果显示结果如图6.图6 8段晶体管显示结果4、串口通信利用bdm仿真

4、器连接实验板和pc机，编写程序实现实验板和pc级的通讯功能。原理图图7 串口通信原理图实验结果图7 串口通信结果（3.660v）三、 显示精度测试表5 测试结果（由低到高）表6 测试结果（由高到低）四、 基于stc89c51的方案设计原理框图图8 c51方案原理框图两种方案对比 使用stc89c51单片机，需要使用外部adc转换模块ad8040。增加了硬件电路的复杂性和成本，增加了单片机设计工作量，同时降低了系统的可靠性。adc8040模块使用的是8位adc转换，精度比使用aw60内adc模块的精度低。五、附录主程序#include /* for enableinterrupts macro

5、*/ #include derivative.h /* include peripheral declarations */ /* def variable*/ unsigned char led4=0x01,0x02,0x03,0x04; unsigned char num=0;unsigned char ledbuffer;unsigned char ledbuffer1; const char ledtable4=0xf7,0xfb,0xfd,0xfe; const char sgt10=0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8,0x8

6、0, 0x90; unsigned short adctemp,adctemp1; unsigned char graph(unsigned char ledbuffer1); const unsigned char ledtrad9=0xff,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0; const unsigned char ledtrag9=0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0;unsigned char numtra=0;unsigned char j=0;void main(void) disab

7、leinterrupts; /* disable interrupts*/ /*initial_icg*/ icgc1=0x78; /*enable the external crystal=4mhz,bus frequency=4mhz*/ icgc2=0x22; while(icgs1&0x08)=0) _reset_watchdog(); /*check fll lock=1?*/ /*initial_tpm2*/ tpm2sc=0x06; /*set tpm2clock is bus rate clock, prescale divisor is 64 */ tpm2modh=0x00

8、; /*set time =2.5ms*/ tpm2modl=0x9c; /*initial_ptf*/ ptfd_ptfd4=1; ptfdd_ptfdd4=1; /*initial_ptc*/ ptcd=0xff; ptcdd=0xff; /*initial_pte*/ pted=0xff; ptedd=0xff; /*initial_ptd*/ ptdd=0xff; ptddd=0xff; /*initial_ptg*/ ptgd=0xff; ptgdd=0xff; /*initial_pta*/ ptad=0xff; ptadd=0xff; /*initial_adc1*/ adc1c

9、fg=0x18; adc1sc2=0x00; apctl1=0x01; apctl2=0x00; adc1sc1=0x60; /*initial_sci1*/ sci1bdl=0x1a; sci1c2=0x08; tpm2sc=tpm2sc|(0x48); /*enable tpm2 overflow interrupt enable tpm2*/ /tpm2sc=tpm2sc|(0x08); enableinterrupts; /* enable interrupts */ /* include your code here */ for(;) _reset_watchdog(); /* f

10、eeds the dog */ /* loop forever */ /* please make sure that you never leave main */ /*def function*/ unsigned char graph(unsigned char ledbuffer1) return(sgtledbuffer1); void interrupt tpm2ovf(void) /unsigned char graph(unsigned char ledbuffer1); tpm2sc_tof=0; ptfd_ptfd4=ptfd_ptfd4; /*display*/ ptcd

11、=0xff; ledbuffer=graph(lednum); if(num=0) ledbuffer=ledbuffer&0x7f; pted=ledbuffer; ptad=ledbuffer; ptcd=ledtablenum; num+=0x01; if(num=4) num=0x00; void interrupt adc1(void) /ad转换程序 adc1sc1_coco=0; /*conversion*/ unsigned char i=0; adctemp=adc1r; adctemp=adctemp/205; ledi=(char)adctemp; i+; _reset_

12、watchdog(); /* feeds the dog */ adctemp=adc1r%206; adctemp1=adctemp; adctemp=adctemp/21; if(char)adctemp=0x0a) ledi=0; i-; ledi=ledi+1; i+; else ledi=(char)adctemp; i+; _reset_watchdog(); /* feeds the dog */ adctemp1=adctemp1%21; adctemp=adctemp1/2; if(char)adctemp=0x0a) ledi=0; i-; ledi=ledi+1; i+; else ledi=(char)adctemp; i+; _reset_watchdog(); /* feeds the dog */ ledi=(char)adctemp%2*5; i+; if(i=4) i=0; numtra=adc1r/ 114; /晶体管显示程序 ptd