毕业设计数字电压表的设计1

1、目录一、设计方案的选择2（一）功能要求及设计目标2（二）系统设计方案2二、数字电压表系统设计4（一）硬件系统的设计41硬件原理框图42 硬件系统设计原理4（二）软件系统设计51程序流程图52编写程序63用keil 软件编译和生成hex文件94 用protues 进行仿真95仿真和调试10三、结 论10参考文献11数字电压表的设计 摘要：本设计由a/d转换、数据处理及显示控制等组成，测量05v范围内的输入电压值，由4位共阳8段数码管扫描显示，最大分辨率0.1v，误差0.05v。数字电压表的核心为at89s52单片机和adc0832 a/d转换集成芯片。数字电压表（digital voltmete

2、r）简称dvm，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，由精度高，抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与pc进行实时通信。目前，由各种单片a/d转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。于此同时，由dvm扩展而成的各种通用及专用数字仪器，也把电量及非电量测技术提高到崭新水平 关键词：数字电压表；单片机；at89s52； adc0832一、设计方案的选择（一）功能要求及设计目

3、标采用at89s52作mcu，adc0809（或其他芯片）进行ad转换，测量电压的范围为直流0-5v电压，四位数码管显示。(设计并制作出实物为优）（二）系统设计方案at89s52具有如下特点：40个引脚，8k bytes flash片内程序存储器，256 bytes的随机存取数据存储器（ram），32个外部双向输入/输出（i/o）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（wdt）电路，片内时钟振荡器at89c52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 flash存储器可有效

4、地降低开发成本。at89s5与at89c52相比，前者的性能比后者高，所以本设计采用at89s52芯片。数模转换芯片：adc0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行a/d转换，转换时间为100s。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05v之间。芯片转换时间仅为32s，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。由于adc0832芯片的

5、转换时间短，并且性能比较高，所以采用adc0832作为数模转换芯片。1选择at89s52 作为控制芯片2选择adc0832芯片来进行模数转换3选择gem5461ge 四位一体的共阳数码管来显示数字4用9012三极管来作为驱动电路，使gem5461ge 四位一体的共阳数码工作.5 用sw1按键作为复位按键，实现复位电路的功能。二、数字电压表系统设计（一）硬件系统的设计1硬件原理框图图2-1硬件原理框图2 硬件系统设计原理硬件设计原理：电阻r11上的电压经过adc0832芯片进行模数转换后，由at89s52芯片的p1口连接到驱动电路，当驱动电路工作使数码管显示前面转换过来的数字。复位电路和晶振电路

6、的设计 在接通电源后，当按下sw1后at89s52不工作，使数码管全部变暗，当sw1一松开后at89s52工作，数码管又变亮。晶振电路中的两个30pf的电容具有微调的作用。图2-2系统设计原理图（二）软件系统设计1程序流程图主程序1秒子程序调用adc0832转换程序1 秒到了图2-3程序流程图2编写程序 #include#define uchar unsigned char#include code uchar tab=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /定义数码管显示数值uchar str_tme4=0,0,0,0,; /定

7、义数码管显示初始值void delay(uchar ms) /定义延迟程序uchar i;while(ms-)for(i=0;i125;i+);uchar tmel=0;uchar ad_dat;bit sim=1;/*计数器中断函数,用于控制电压转*时间间隔,此程序设定间隔为1s电压转换一次*/void tme_tr0(void) interrupt 1tl0=0xb0;th0=0x3c;if(+tmel=20) tmel=0; sim=1; /*定义数码管显示*/sbit k1=p10;sbit k2=p11;sbit k3=p12;sbit k4=p13; void val_xs()p3

8、=(tabstr_tme0)&0x7f; /显示小数点k1=1;delay(5);k1=0;p3=tabstr_tme1;k2=1;delay(5);k2=0;p3=tabstr_tme2;k3=1;delay(5);k3=0;p3=tabstr_tme3;k4=1;delay(5);k4=0;/* ad0808子程序 */sbit st=p26;sbit eoc=p20;sbit oe=p25;sbit adclk=p27;void delay_ot()uchar i;for(i=0;i100;i+);void ad_convert()st=0;adclk=0;_nop_();st=1;ad

9、clk=1;_nop_();st=0;adclk=0;while(eoc);_nop_();_nop_();while(eoc=0)adclk=1;delay_ot();adclk=0;delay_ot();p0=0xff;_nop_();_nop_();oe=1;_nop_();_nop_();_nop_();ad_dat=p0;oe=0;void changs() /转换程序 double sum; uchar val_integer; /定义整数变量 unsigned int val_decimal; /定义小数变量 sum=ad_dat*0.0196078; val_integer=(

10、uchar)sum;val_decimal=(unsigned int)(sum-val_integer)*1000); str_tme3=val_decimal%10; str_tme2=val_decimal/10%10; str_tme1=val_decimal/100; str_tme0=val_integer;/* 主程序*/main() p1=0xc0; ie=0x82; tmod=0x01; ip=0x01; tl0=0xb0; th0=0x3c; tr0=1;while(1) val_xs(); if(sim=1) ad_convert(); /电压转换 changs(); /

11、数据转换 sim=0; 3用keil 软件编译和生成hex文件图2-4 keil 软件编译图4 用protues 进行仿真1 安装protues 软件2 画出原理图3 在at89s52芯片中写入 hex 文件单击确定图2-5写入hex文件图5仿真和调试 图2-6 仿真 当调节r11电阻时显示数字也发生变化，说明程序正确！ 三、结 论通过这次对简易数字电压表的设计，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于电压表的原理与设计理念，。通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。除了学会了许多专业知识外，在遇到困难时，积

12、极地去请教我的指导老师，我通过看现有的教材、去图书馆查阅资料、去网上搜索相关信息这些方式，不仅完成了我的毕业论文，而且大大增强了我的自学能力和独立能力。更重要的是，我拓展了思路，开阔了视野，活跃了思想。这次毕业设计不仅使我对相关专业知识有了更深的理解，而且还让我认识到了理论知识对工作实践的重大意义，学会理论联系实际。毕业设计要求我们完全依靠自己的能力去学习和设计，而不是像以往课程那样一切由教材和老师安排。因此，它给了我更大的发挥空间。让我发挥主观能动性独立的查阅资料、寻找数据、设计实验方案，并将理论知识应用到实践中去。同时，让我懂得红外线在生活中的广泛应用。通过这次设计提高了我认识问题、分析问题、解决问题的能力。总之，这次设计既是对我课程知识的考核，又是对我思考问题、解决问题能力的考核，更是对我人格品德的考验，设计让我受益匪浅参考文献1 童诗白主编.模拟电子技术基础（第三版）m.北京：高教出版