基于单片机89C51模拟电流互感器系统（双电压表内阻）

Z时代
2024-01-10
分类：技术分享

项目名称：模拟电压表系统设计

项目功能：实现0 ~ 5V、5 ~ 10V双量程电压测量并显示
本项目是在这次疫情下，大三学期的课程设计，自己辛苦了一夜，最后成绩得了优（哈哈哈哈）。下面简单说明一下本项目，为像我一样笨手笨脚的同学提供些经验（嘻嘻嘻嘻）。

硬件部分

MCU:89C51

显示模块：LCD1602

模数转换：ADC0808

警报：蜂鸣器

电压采集：采集电路

软件部分：

该部分无非是驱动及数据处理。

首先是驱动：

LCD1602.h

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__
#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int
/******LCD端口设置******/
sbit LcdEn = P3^7;
sbit LcdRw = P3^6;
sbit LcdRs = P3^5;
/******定义测量按键******/
sbit Start = P3^2;
sbit Stop = P3^3;
void LcdDisplay();
void LcdPrintL1(char* str);	/*第一行整屏左移显示*/
void LcdPrint1(char* str);	/*第一行显示*/
void LcdPrint11(char* str);	/*第一行显示,不清屏·*/
void LcdPrint2(char* str);	/*第二行显示，不清屏*/
void WriteCom(uchar comData);
void WriteData(uchar Data);
void Delay_ms(unsigned int n);
void Delay_10ms();
#endif

LcdDisplay.c

/******LCD驱动及显示******/
#include<reg51.h>
#include"LCD1602.h"
#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int
extern code uchar table1[];
extern code uchar table2[];
extern code uchar table3[];
extern code uchar table4[];
extern code uchar table5[];
uchar num = 0;
/*-----------------LCD驱动程序----------------*/
/*******LCD写命令*******/
void WriteCom(uchar comData){
LcdRs = 0;			//写命令
LcdRw = 0;			//写选择端
//Delay_ms(5);		//
P0 = comData;		//将数据送达数据线
LcdEn = 1;			//开始能
Delay_ms(5);
LcdEn = 0;			//关始能
}
/******LCD写数据*******/
void WriteData(uchar Data){
LcdRs = 1;			//写数据
LcdRw = 0;			//写选择
P0 = Data;
Delay_ms(5);
LcdEn = 1;
Delay_ms(5);
LcdEn = 0;
}
/*---------------LCD初始化---------------*/
void LcdDisplay(){
LcdRw = 0;
LcdEn = 0;
WriteCom(0x38);				//设置16x2显示，5x7点阵，8位数据接口
WriteCom(0x0c);				//设置开显示，不显示光标
Delay_ms(1);
WriteCom(0x06);				//写一个字符后地址指针加1
WriteCom(0x01);				//显示清零，数据指针清零
Delay_ms(1);
WriteCom(0x80);				//光标位置初始化
while(table1[num]!='\0'){	//没有换行符，一直执行
WriteData(table1[num]);
num++;
Delay_ms(2);
}
Delay_ms(1000);
}
/*---------------LCD显示指令--------------*/
/*******第一行显示指令*******/
void LcdPrint1(char* str){
uchar i = 0;
WriteCom(0x01);
WriteCom(0x80);
for(i=0;str[i]!=0;i++)
WriteData(str[i]);
}
/*******第一行显示指令，不清屏*******/
void LcdPrint11(char* str){
uchar i = 0;
//	WriteCom(0x01);
WriteCom(0x80);
for(i=0;str[i]!=0;i++)
WriteData(str[i]);
}
/******第二行显示指令******/
void LcdPrint2(char* str){
uchar i = 0;
WriteCom(0x80 + 0x40);
for(i=0;str[i]!=0;i++)
WriteData(str[i]);
}
/******第一行整屏左移显示指令******/
void LcdPrintL1(char* str){
uchar i = 0;
WriteCom(0x01);				//显示清零，指针清零
WriteCom(0x80);
for(i=0;str[i]!=0;i++)
WriteData(str[i]);
Delay_ms(150);
num = 0;
while(table4[num]!='\0'){
WriteCom(0x18);			//整屏左移指令
num++;
Delay_ms(150);			//控制移动速度
}
}

ADC0808.h

#ifndef __ADC0808_H__
#define __ADC0808_H__
#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int
/******ADC0808端口设置******/
sbit START = P3^1;	/*A/D转换启动信号，正脉冲有效*/
sbit EOC = P3^0;	/*转换结束信号，高电平有效；该信号在A/D转换过程中为低电平，其余时间为高电平*/
sbit OE = P3^4;		/*转换允许信号*/
/******定义ADC数据选择端口******/
sbit a = P1^0;
sbit b = P1^1;
sbit c = P1^2;
/******定义量程选择端口******/
sbit K1 = P1^3;
sbit K2 = P1^4;
uint ReadData();
void AdStar();
void SetData0(uchar addr,uint Data);
void SetData1(uchar addr,uint Data);
void DataSelector();
#endif

BuzzerWarning.c

/******BuzzerWarning******/
#include<reg51.h>
#include"LCD1602.h"
#include"ADC0808.h"
#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int
extern code uchar table5[];
extern code uchar table6[];
sbit SPEAKER = P1^7;
void BuzzerWarning0_5V(){
uint t,i;
//SPEAKER = 1;
//LcdPrint11(table5);
for(t=0;t<3;t++){
for(i=0;i<35;i++)
Delay_10ms();
SPEAKER =~ SPEAKER;
}
SPEAKER = 1;
Delay_ms(800);
}

主函数部分：

main.c

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
#include"LCD1602.h"
#include"ADC0808.h"
#include<stdio.h>
#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int
code uchar tablea[]="0123456789";
code uchar tableb[]="Voltage:00.00 V";
code uchar table1[]={"System ready."};
code uchar table2[]={"Press STAR to start measuring."};
code uchar table3[]={"Measuring...    "};
code uchar table4[]={"Measurement end."};
code uchar table5[]={"Maximum range."};
code uchar table6[]={"Minimum range"};
uchar res = 0;
bit flag1 = 0;
bit flag2 = 1;
bit flag3 = 1;
uchar k = 1;
void Interrupt_eint();
void StartInt0();
void StopInt1();
void main(void){
/*------系统初始化------*/
LcdDisplay();
Interrupt_eint();
while(!IE0 && !IE1)	LcdPrintL1(table2);
/*------系统运行------*/
while(1){
StartInt0();
StopInt1();
}
}

下面是数据处理部分及按键部分，由于老师要求有两个按键即：开始按键、结束按键；又由于在系统启动后会有字幕的提示信息，且提示信息是以滚动的方式显示的，所以这个项目的按键部分采用了中断的方式进行实现（效果：在提示信息显示及系统运行的任何时候都可以随时按下按键）。

注意：在系统刚启动后，只能按下 START按键，按下STOP按键无效，这是在程序中设计好的。

下面是程序：

Interrupt.c

/******利用外部中断函数实现按键功能******/
#include<reg51.h>
#include"LCD1602.h"
#include"ADC0808.h"
#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int
extern code uchar tablea[];
extern code uchar tableb[];
extern code uchar table1[];		/*系统准备就绪*/
extern code uchar table2[];		/*请按“Start”开始测量*/
extern code uchar table3[];		/*正在测量*/
extern code uchar table4[];		/*测量结束*/
extern code uchar table5[];
extern code uchar table6[];
extern uchar res;				/*接收数据*/
extern bit flag2;
extern bit flag3;
void BuzzerWarning0_5V();
/******中断初始化******/
void Interrupt_eint(){
EX0 = 1;        		//开启外部中断0
IT0 = 0;        		//设置外部中断0触发模式:低电平触发
EX1 = 1;       			//开启外部中断1
IT1 = 0;        		//设置外部中断1触发模式
EA = 1;         		//开启总中断
PX0 = 1;        		//将外部中断的优先级提高
}
/******外部0中断服务函数******/
void StartInt0() interrupt 0{
if(IE0 && flag2 == 1){		//按下START
Delay_10ms();
flag2 = 0;
LcdPrint1(table3);
LcdPrint2(tableb);
while(!IE1){
WriteCom(0x80+0x40+8);
AdStar();
res = ReadData();
if(flag3){
SetData0(8,res);
if((res*1.0/255*500)/100 ==  5){//判断电压是否超过或等于 5 V
LcdPrint11(table5);
BuzzerWarning0_5V();
}
else
LcdPrint11(table3);
}
else{
SetData1(8,res);
if(res*1.0/255*500*3 >= 1000){//判断电压是否超过或等于 10 V
LcdPrint11(table5);
BuzzerWarning0_5V();
}
else if(res*1.0/255*500*3/100 < 5){
LcdPrint11(table6);
BuzzerWarning0_5V();
}
else
LcdPrint11(table3);
}
}
}
}
/******外部1中断服务函数******/
void StopInt1() interrupt 2{
if(IE1 && flag2 == 0){		//按下STOP
Delay_10ms();
flag2 = 1;
LcdPrint1(table4);
LcdPrint2(tableb);
res = ReadData();
if(flag3)
SetData0(8,res);
else
SetData1(8,res);
while(!IE0);
}
}