數(shù)字式電壓表單片機設計報告

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1、鄭州科技學院單片機課程設計題口數(shù)字式電壓表學生姓名張乂旋專業(yè)班級11級通信工程1班學號201136190院（系）信息工程學院指導教師周喜完成時間2015年01月9日1引言12設計總方案12」設計要求12.2設計方案23元器件介紹23」ADC0808芯片23.2AT89C51芯片44單元電路54」復位電路54.2時鐘電路64.3A/D轉(zhuǎn)換電路64.4顯示電路75軟件設計95.1程序設計總方案95.2A/D轉(zhuǎn)換子程序96硬件的制作與調(diào)試1()6」電路的安裝io6.2產(chǎn)品的仿真117總結(jié)12參考文獻14附錄一：總體電路圖15附錄二：元器件清單16附錄三：實物圖17附錄四：源

2、程序181引言隨著微電了技術(shù)的不斷發(fā)展，微處理器芯片的集成程度越來越高，單片機已可以在一塊芯片上同時集成CPU、存儲器、定時器/計數(shù)電路，這就很容易將計算機技術(shù)與測量控制技術(shù)結(jié)合，組成智能化測量控制系統(tǒng)。數(shù)字屯壓表(DigitalVoltmeter)簡稱DVM,它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量(直流輸入電壓)轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。與此同時，由DVM擴展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測量技術(shù)提高到嶄新水平。本章重點介紹單片A/D轉(zhuǎn)換器以及由它們構(gòu)成的基于單片機的數(shù)字電壓表的工作原目前，由各種單片A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓

3、表，已被廣泛用于電子及電工測量、工業(yè)口動化儀表、口動測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，示出強大的生命力理。本設計AT89C51單片機的一種電壓測量電路，該電路采用ADC0808本文介紹一種基于A/D轉(zhuǎn)換電路，測量范圍直流0?5V的4路輸入電壓值，并在四位LED數(shù)碼管上顯示或單路選擇顯示。測量最小分辨率為0.019V,測量誤并約為止負0.02Vo2設計總方案2.1設計要求(1)MCS-51系列單片機為核心器件，以及A/D轉(zhuǎn)換器ADC0808、數(shù)碼管組成一個簡單的直流數(shù)字電壓表。(2)用1路模擬量輸入，能夠測S0-5V之間的直流電壓值。(3)電壓顯示用4位一體的LED數(shù)碼管顯示，

4、(4)盡量用少的元器件。2.2設計方案系統(tǒng)通過軟件設置單片機的內(nèi)部定時器T1產(chǎn)生中斷信號。通過片選選擇8路通道屮的一路，將該路電壓送入ADC0808的EOC端口產(chǎn)生高電平，同時將ADC0808的OE端口置為高電平，單片機將轉(zhuǎn)換后結(jié)果存到片內(nèi)RAMo系統(tǒng)調(diào)出轉(zhuǎn)換顯示程序，將轉(zhuǎn)換為二進制的數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)并輸出到LCD顯示電路，將相應電壓顯示出來。整體框圖如圖4?1所示。圖3?1整體框圖3元器件介紹3.1ADC0808芯片ADC0808是一種典型的A/D轉(zhuǎn)換器。它是由8位A/D轉(zhuǎn)換器，一個8路模擬量開關(guān)，8位模擬量地址鎖存譯碼器和一個三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器組成；+5V單電

5、源供電，轉(zhuǎn)化吋間在lOOus左右；內(nèi)部沒有吋鐘屯路，故需外部提供時鐘信號。芯片模型如圖3?1所示。INOCLOCKINIST陌TIN2IN3EOCIN4IN50UT1IN60UT2IN70UT3ADDA0UT40UT5ADD80UT6ADDC0UT7ALE0UT8VREF(+)VREF(-)OE67812-34554372604^12■OAC*42117_2_韋圖3-1ADC0808芯片引腳圖(1)引腳簡介N0-IN7：8路模擬量輸入端。DO?D7：8位數(shù)字量輸岀端口。START：A/D轉(zhuǎn)換啟動信號輸入端。ALE：地址鎖存允許信號，高電平有效。EOC：輸出允許控制信號

6、，高電平有效。OE：輸岀允許控制信號，高電平有效。CLK：時鐘信號輸入端。A、B、C：轉(zhuǎn)換通道地址，控制8路模擬通道的切換。A、B、C分別與地址線或數(shù)據(jù)線相連，三位編碼對應8個通道地址端口，A、B、C=000?111分別對應IN0-IN7通道的地址端口。(2)ADC0808的轉(zhuǎn)換原理ADC0808采用逐次比較的方法完成A/D轉(zhuǎn)換，由單一的+5V電源供電。片內(nèi)帶有鎖存功能的8路選1的模擬開關(guān)，由A、B、C的編碼來決定所選的通道。ADC0809完成一次轉(zhuǎn)換需100ns左右，它具有輸出TTL三態(tài)鎖存緩沖器，可直接連接到AT89C51的數(shù)據(jù)總線上。通過適當?shù)耐饨与娐?，ADC0

7、808可對0?5V的模擬信號進行轉(zhuǎn)換。3.2AT89C51AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM一FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C51是一種帶2K字節(jié)閃存叮編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片屮，ATMEL的AT89C5