ATC制作数字电容表论文DOC

《AT89C2051制作数字电容表》毕业设计

---数字电容

班级：机电

学号： 姓名：宋利鹏

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摘 要

本课题选用AT89C2051单片机来设计数字电容表，采用汇编语言进行编程，通过测量电容的积分信号达到参考电压的时间，来测量电容的容量大小，并完成编制两个通信程序完成51单片机与pc机温度数据通信和数据保存。本次设计的数字电容表程序由用C语言编写，由主程序、定时中断服务子程序等模块组成。调试工作主要是通过对RPl来调整基准电压。51单片机通过软件编程，在LCD1602液晶屏上实现时间的显示，通过对时间的换算而得到容值的大小；本文并详细介绍了AT89C2051单片机的基本原理，分析了AT89C2051各个管脚的功能及它在设计电路中的作用。本文论述了LCD1602液晶屏的工作原理及其软件设计过程。

关键词:单片机 中断 LED显示 数字电容表

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目录

摘要..............................................................2 第1章 单片机介绍..................................................5

1.1 AT89C2051单片机的介绍......................................6 第2章 系统的硬件电路设计.........................................7 2.1 系统的硬件组成部分........................................8 2.2 主要单元电路设计..........................................10 2.2.1单片机电路............................................10 2.2.2容充电测量电路........................................10 2.2.3数码显示电路..........................................11 第3章 电容测试系统软件设计......................................13 3.1软件的总体设计...........................................14 3.2程序运行过程............................................15第4章 安装与调试................................................20 附录.............................................................21 结论.............................................................22 致谢.............................................................23 参考文献.........................................................24

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第1章 单片机介绍

1.1 AT89C2051单片机的介绍

AT89C2051是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机片内含2k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内存置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大AT89C2051单片机可提供许多高性价比的应用场合。 主要主能参数；

? 与MCS-51产品指令系统完全兼容 ? 2k字节可重擦写闪速存储器 ? 1000次擦写周期

? 2.7-6V的工作电压范围 ? 全静态操作：0Hz-24MHz ? 15个可编程I/O口线 ? 两个16位定时/计数器 ? 6个中断电源

? 低功耗空闲和掉电模式 功能特性概述：

AT89C2051提供以下标准功能：2k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，15个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，内置一个精密比较器，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C2051可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

图1-1 AT89C2051引脚排列图

引脚功能说明

? Vcc:电源电压

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? GND:地 ? P1口：P1口是一组8位双向I/O口，P1.2-P1.7提供内部上拉电阻，

P1.0和P1.1内部无上拉电阻，主要是考虑它们分别是内部精密比较器的同相输入端（AIN0）和反相输入端（AIN1）,如果需要应在外部接上拉电阻。P1口输出缓冲器可吸收20mA的电流。当P1口引脚写入“1”是可作输入端，当引脚P1.2-P1.7用作输入并被外部拉低时，它们将因内部的上拉电阻而输出电流。

? P3口：P3口的P3.0-P3.5、P3.7是带有内部上拉电阻的7个双向

I/O口。P3.6没有引出，它作为一个通用I/O口但不可访问，但可作为固定输入片内比较器的输出信号，P3口缓冲器可吸收20mA。当P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。

P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。

? RST:复位输入。RST引脚旦变成两个机器周期以上高电平，所有的

I/O口都将复位到“1”（高电平）状态，当振荡正在工作时，持续两个机器周期以上的高电平便可完成复位，每个机器周期为12个振荡时钟周期。

? XTAL1：振荡反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。 ? XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 ? 振荡器特征：

XTAL1、XTAL2为片内振荡器的反相器的输入和输出端，如下图所示。可采用石英晶体或陶瓷振荡器组成时钟振荡器，如需从外部输入时钟驱动AT89C2051，时钟信号从XTAL1输入，XTAL2应悬空。由于输入到内部电路是经过一个2分触发器，所以输入的外部时钟无特殊要求，但这必须符合电平的最大和最小值及时序规范。 如图1-2是内部振荡电路，图1-3是外部时钟驱动电路。

图1-2内部振荡电路 图1-3外部时钟驱动电路

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