微機(jī)原理與單片機(jī)課程設(shè)計(jì)-單片機(jī)數(shù)字電壓表的課程設(shè)計(jì)

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1、新能源與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告微機(jī)原理與單片機(jī)課程設(shè)計(jì)專業(yè)電力工程與管理班級(jí)電力1201姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師2014年12月蘭州交通大學(xué)新能源與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程名稱：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師（簽名）：王鵬元班級(jí)：電力工程與管理1201姓名：高翔學(xué)號(hào)：一、課程設(shè)計(jì)題目基于單片機(jī)數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)二、課程設(shè)計(jì)使用的原始資料（數(shù)據(jù)）及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：按照設(shè)計(jì)要求簡(jiǎn)易數(shù)字電壓測(cè)量電路由電壓采集、A/D轉(zhuǎn)換、復(fù)位電路、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成，三、課程設(shè)計(jì)的目的通過制作簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表，加深對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，提高對(duì)單片機(jī)的

2、應(yīng)用能力，提高收集文獻(xiàn)，資料的能力，從而達(dá)到綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)，制作與調(diào)試。四、課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)要求、工作量要求等）（1）可以測(cè)量0-10V的8路輸入電壓值。（2）能用LED數(shù)碼管或LCD顯示測(cè)量結(jié)果。（3）測(cè)量范圍可達(dá)0～20V，最小分辨率為0.1V。（4）數(shù)字電壓表具有超量程的報(bào)警功能，系統(tǒng)具有復(fù)原功能。五、工作進(jìn)度安排7月6日熟悉課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求制定方案。7月7日設(shè)計(jì)電路及軟件測(cè)試7月8日采購數(shù)字電壓表組件按照設(shè)計(jì)電路進(jìn)行焊接。7月9日產(chǎn)品整理并完成設(shè)計(jì)報(bào)告

3、及答辯六、主要參考文獻(xiàn)[1]郭庭吉．《8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用》[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002.[2]高峰．《單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)》[M].北京：科學(xué)出版社，2003.審核批準(zhǔn)意見系主任（簽字）　　　年　　月　　日指導(dǎo)教師評(píng)語及成績指導(dǎo)教師評(píng)語成績?cè)O(shè)計(jì)過程（40）設(shè)計(jì)報(bào)告（50）小組答辯（10）總成績（100）指導(dǎo)教師簽字：年月日目錄1.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的目的12.單片機(jī)數(shù)字電壓表課程設(shè)計(jì)的要求12.1單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的要求13.設(shè)計(jì)的內(nèi)容13.1課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容13.2電壓表實(shí)現(xiàn)的功能13.3總體設(shè)計(jì)13.4設(shè)

4、計(jì)方案23.5單片機(jī)部分43.6A/D轉(zhuǎn)換部分63.7編程思路與程序流程84.設(shè)計(jì)總結(jié)14附錄16參考文獻(xiàn)171.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的目的通過制作簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表，加深對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，提高對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用能力，提高收集文獻(xiàn)，資料的能力，從而達(dá)到綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)，制作與調(diào)試。2.單片機(jī)數(shù)字電壓表課程設(shè)計(jì)的要求2.1單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的要求（1）可以測(cè)量0-10V的8路輸入電壓值。（2）能用LED數(shù)碼管或LCD顯示測(cè)量結(jié)果。（3）測(cè)量范圍可達(dá)0～20V，最小分辨率為0.1V。（4）電壓表具有超量程的報(bào)警功能。（

5、5）系統(tǒng)具有復(fù)原功能。3.設(shè)計(jì)的內(nèi)容3.1單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容（1）數(shù)字電壓表總體電路設(shè)計(jì)及論證。（2）分析設(shè)計(jì)要求，明確性能指標(biāo)；查閱資料、進(jìn)行設(shè)計(jì)方案論證。（3）論證并確定合理的總體設(shè)計(jì)方案，繪制總體機(jī)構(gòu)框圖，分析工作原理。（4）完成數(shù)字電壓表的電路設(shè)計(jì)：?jiǎn)纹瑱C(jī)部分、A/D轉(zhuǎn)換、顯示等各單元具電路設(shè)計(jì)，包括芯片選擇、計(jì)算電路元參數(shù)，分析工作原理。-16-3.2電壓表實(shí)現(xiàn)的功能該數(shù)字電壓表可以測(cè)量0~10V的8路輸入電壓值，并在4位LED數(shù)碼管上輪流顯示或單路選擇顯示。測(cè)量最小分辨率為0.1V。3.3總體設(shè)計(jì)按系統(tǒng)功

6、能實(shí)現(xiàn)要求，決定控制系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換采用ADC0809。系統(tǒng)除能確保實(shí)現(xiàn)要求的功能外，還可以方便地進(jìn)行8路其他A/D轉(zhuǎn)換量的測(cè)量、遠(yuǎn)程測(cè)量結(jié)果傳送等擴(kuò)展功能。數(shù)字電壓表系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案框圖如下圖。圖（1）數(shù)字電壓表統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)方案3.4設(shè)計(jì)方案按照設(shè)計(jì)要求簡(jiǎn)易數(shù)字電壓測(cè)量電路由電壓采集、A/D轉(zhuǎn)換、復(fù)位電路、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成，電路原理圖如圖3.4.1所示。單片機(jī)選用AT89S51，該芯片具有低功耗、高性能的特點(diǎn)。-16-A/D轉(zhuǎn)換由集成電路0809完成。0809具有8路模擬輸入端口，地址線（23

7、-25腳）可決定對(duì)哪一路模擬輸入作A/D轉(zhuǎn)換。22腳為地址鎖存控制，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，對(duì)地址信號(hào)進(jìn)行鎖存。6腳為測(cè)試控制，當(dāng)輸入一個(gè)2uS寬高電平脈沖時(shí)，就開始A/D轉(zhuǎn)換。7腳為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，7腳輸出高電平。9腳為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制，當(dāng)OE腳為高電平時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從該端口輸出。10腳為0809的時(shí)鐘輸入端，利用單片機(jī)30腳的六分頻晶振頻率再通過14024二分頻得到1MHz時(shí)鐘。單片機(jī)的P1、P3.0~P3.3端口作為四位LED數(shù)碼管顯示控制。P3.5端口用作單路顯示/循環(huán)顯示轉(zhuǎn)換按

8、鈕，P3.6端口用作單路顯示時(shí)選擇通道。P0端口作A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀入用，P2端口用作0809的A/D轉(zhuǎn)換控制。3.4.1電源電路圖（2）電源電路3.4.2復(fù)位電路如下圖所示，本設(shè)計(jì)采用按鍵式復(fù)位電路，它的上電復(fù)位利用電容器充電來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)通過按鍵實(shí)現(xiàn)復(fù)位，按下鍵后，通過R1和R2形成回路，使RESET端產(chǎn)生高電平。按鍵的時(shí)間決定了