单片机电压检测

河南机电高等专科学校电气工程系

电子课程设计报告设计题目：电压、电流检测

专业：电力系统自动化技术

班级：电力092

学号：090313209

姓名：冯冲

指导教师：毛景魁

设计时间：2011.6.7——2011.6.19

微控制器技术课程设计任务书

设计题目：流水灯数码显示

设计时间：2011.6.7——2011.6.19

设计任务：

在Proteus中画出原理图或使用实物，编制程序，实现以下功能：

1、使用液晶或者八段发光字符管显示测量的电压或电流值；

2、使用电位器模拟被测电压、电流输入；

3、电压或电流输入为零时，有声音提示。

背景资料：1、单片机原理与应用

2、检测技术

3、计算机原理与接口技术

进度安排：

1、第一天，领取题目，熟悉设计内容，分解设计步骤和任务；

2、第2-3天，规划设计软硬件，编制程序流程、绘制硬件电路。

3、第4-6天，动手制作硬件电路，或编写软件，并调试。

4、第7天，中期检查。

5、第9-10天，完善为完成内容，书写设计报告。

6、第11天，提交设计报告，整理设计实物，等待答辩。

7、第12天，设计答辩。

一、设计目的

（1）通过课程设计，应能加强学生如下能力的培训：

（2）独立工作能力和创造力；

（3）查阅图书资料，产品手册和各种工具书的能力；

（4）工程绘图的能力；

（5）编写技术报告和编制技术资料的能力

（6）综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力；

二、设计要求

(1) 独立完成设计任务

(2) 绘制系统硬件总框图

(3) 绘制系统原理电路图

(4) 制定编写设计方案，编制软件框图，完成详细完整的程序清单和注释

三、设计内容及方法

1、主控电路

该设计中我们主控电路部分采用了单片机AT89C52芯片来实现这些功能，AT89C52是一个低电压，高性能CMOS的8位单片机，片内含8KB的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256B的随机存取数据存储器（RAM）。

其引

脚如下图所示：

图1.AT89C52引脚图

VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口（P0.0-P0.7）：P0口来控制数码管的段选，以显示相应的数值。

P1口(P1.0-P1.7)：P1口用来控制数码管的位选，以达到动态显示的效果。

P2口(P2.0-P2.7)：P2口来控制LED的亮灭。

P3口(P3.0-P3.7)：P3.0为RXD（串行输入口），P3.1为TXD（串行输出口），P3.2为/INT0（外部中断0），P3.3为/INT1（外部中断1），P3.4为T0（记时器0外部输入），

P3.5为T1（记时器1外部输入），P3.6为/WR（外部数据存储器写选通），P3.7为/RD（外部数据存储器读选通）。

XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源正负端。P0~P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义

2 、按键控制扫描模块

按键用于控制数码显示、LED显示、扬声器等模块的工作。通过扫描按键是否按下，来设定各模块的工作情况，使各模块可以在按键的控制下，有序地进行工作。设计中使用单个按键实现单个功能,属于较为简单的控制方式.

图2.按键输入电路

在多功能系统设计的实验中中我们使用四个按键分别与单片机的P1.4、P1.5、P1.6、P1.7相连，按键1控制数码管显示、按键2控制LED流水灯、按键3控制蜂鸣器发声，按键4控制作息时间。通过按下相应的按键来处理相应的程序。

3、DS1302实时时钟模块

图3.DS1302模块电路图

DS1302与CPU的连接：实际上，在调试程序时可以不加电容器，只加一个32.768kHz 的晶振即可。只是选择晶振时，不同的晶振，误差也较大。

4、数码管显示模块

设计中采用四位共阳极数码管,共阳极是指其公共端接正极，通过单片机AT89C52的P1口控制其位选，以达到动态显示的效果，再通过P0口，控制其段选以显示相应的数值。在其位选控制部分，采用了一个9012型三极管，要求当P1口输出低电平时，位选成功。

图5.数码管显示电路

硬件电路中，数码管显示的小时和分.小时通过按键2控制,分通过按键3控制。

5、LED显示模块

图6. LED显示电路

本次设计中通过按键2来控制其流水显示,打开电源后按下按键2流水灯模块有效。由于电路中LED为共阳极，故控制流水灯显示的P2口应为低电平时才有效。

6、扬声器模块

扬声器模块通过按键3来实现。要求扬声器能够发出连续，断续的声音及音

乐，我们可以选择一个蜂鸣器来实现这些功能。

图7. 扬声器电路

在这个设计中是通P3.4口控制其发声的。由于P3.4与ds1302是连在一起的，当P3.4口输出低电平时蜂鸣器发出声响。故只要ds1302工作，就可以设定使扬声器发出声音。

四、硬件原理图

设计硬件原理连接图如图所示：

五、主程序：

#include //51系列单片机定义文件

#define uchar unsigned char //定义无符号字符#define uint unsigned int //定义无符号整数void delay(uint); //声明延时函数

void main(void)

{

uint i;

uchar temp;

while(1)

{

temp=0x01;

for(i=0;i<8;i++) //8个流水灯逐个闪动

{

P1=~temp;

delay(100); //调用延时函数

temp<<=1;

}

temp=0x80;

for(i=0;i<8;i++) //8个流水灯反向逐个闪动{

P1=~temp;

delay(100); //调用延时函数

temp>>=1;

}

temp=0xFE;

for(i=0;i<8;i++) //8个流水灯依次全部点亮{

P1=temp;

delay(100); //调用延时函数

temp<<=1;

}

temp=0x7F;

for(i=0;i<8;i++) //8个流水灯依次反向全部点亮{

P1=temp;

delay(100); //调用延时函数

temp>>=1;

}

}

}

void delay(uint t) //定义延时函数

{