中国矿业大学徐海学院2012届本科生毕业设计(论文)
多一个发光二极管单元(多一个小数点显示);按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管;
按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管,共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时,相应字段就点亮,当某一字段的阴极为高电平时,相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管,共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上,当某一字段发光二极管的阳极为高电平时,相应字段就点亮,当某一字段的阳极为低电平时,相应字段就不亮。
图 4.6 数码管内部结构图
本次设计中我们用的是四位一体的数码管,下面简单介绍一下。它的内部是4个数码管共用a~dp这8根数据线,为人们的使用提供了方便,因为里面有4个数码管,所以它有4个公共端,加上a~dp,共有12个引脚,下面便是一个共阴的四位数码管的内部结构图(共阳的与之相反)。引脚排列依然是从左下角的那个脚(1脚)开始,以逆时针方向依次为1~12脚,下图中的数字与之一一对应。
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管脚顺序:从数码管的正面观看,以第一脚为起点,管脚的顺序是逆时针方向排列,
12-9-8-6 公共脚
A-11 B-7 C-4 D-2 E-1 F-10 G-5 DP-3
图 4.7 四位一体数码管的结构和引脚图
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87654321RN1RX8P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A1539383736353433322122232425262728910111213141516 图 4.8 单片机与数码管连接图
图 4.9 4位数码管实物图
MCS-51单片机内设置了两个可编程的16位定时器T0和T1,通过编程,可以设定为定时器和外部计数方式。T1还可以作为其串行口的波特率发生器。
定时器T0由特殊功能寄存器TL0和TH0构成,定时器T1由TH1和TL1构成,特殊功能寄存器TMOD控制定时器的工作方式,TCON控制其运行。定时器的中断由中断允许寄存器IE,中断优先权寄存器IP中的相应位进行控制。定时器T0的中断入口地址为000BH,T1的中断入口地址为001BH。
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定时器的编程包括: (1)置工作方式。 (2)置计数初值。 (3)中断设置。 (4)启动定时器。
定时器/计数器由四种工作方式,所用的计数位数不同,因此,定时计数常数也就不同。
4.4 AD转换电路
A/D转换电路
在单片机控制系统中,控制或测量对象的有关变量,往往是一些连续变化的模拟量,如温度、压力、流量、位移、速度等物理量。但是大多数单片机本身只能识别和处理数字量,因此必须经过模拟量到数字量的转换(A/D转换),才能够实现单片机对被控对象的识别和处理。完成A/D转换的器件即为A/D转换器。这里选用集成A/D转换器——ADC0832。
A/D转换电路用来把连续的模拟信号转变成数字形式,即二进制数。实际的转换过程包括在特定时刻的信号采样并保持其值直到一个稳定信号被输入到模/数转换器即止。模/数转换器产生的二进制数通过微机的输入通道进入微型机。复杂的硬件或具有合适的软件指令的简单硬件都可能实现模数转换。软件的使用会降低模数转换过程的速度。高速模数转换的整个过程均需要使用硬件。用于特定用途的模/数转换器可按其精度和速度分类。 ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种 8 位分辨率、双通道 A/D 转换芯片。由于它体积小,兼容性强,性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎,其目前已经有很高的普及率。学习并使用 ADC0832 可是使我们了解 A/D 转换器的原理,有助于我们单片机技术水平的提高。
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图 4.10 ADC0832引脚图
CS:片选使能,低电平芯片使能。
CH0:模拟输入通道0,或作为IN+/-使用。 CH1:模拟输入通道1,或作为IN+/-使用。 GND:芯片参考0电位(地)。
DI:数据信号输入,选择通道控制。 DO:数据信号输出,转换数据输出。
CLK:时钟信号。ADC0832的内部没有时钟电路,所需时钟信号由外界提供,因此有时钟信号引脚。通常使用频率为500KHz的时钟信号。
VREF——参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较,作为逐次逼近的基准。其典型值为+5V(Vref(+)=+5V, Vref(-)=-5V)。
ADC0832为8位分辨率A/D转换芯片,其最高分辨可达256级,可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用,使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。芯片转换时间仅为32μS,据有双数据输出可作为数据校验,以减少数据误差,转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入,使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI数据输入端,可以轻易的实现通道功能的选择。
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