单片机原理与接口技术课程设计(数字电压表设计)毕业论文

1、. . . . I / 27单片机原理与接口技术单片机原理与接口技术 课程设计（论文）课程设计（论文）题目：题目： 数字电压表设计数字电压表设计 . . . . II / 27注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学 号学生专业班级课程设计（论文）题目数字电压表设计课程设计（论文）任务电压测量围：0500 V；测量精度：05；量程自动切换；采用 LED 显示；可用现场提供的 220 V 交流电源。 设计任务：设计任务：1. CPU 最小系统设计（包括 CPU 选择，晶振电路，复位电路）2. 电压检测电路设计3. 显示电路与电源电路设计4. .程序流程图设计与程序编写技术

2、参数：技术参数：1电压测量围：0500 V；测量精度：052工作电源 220V设计要求设计要求：1、分析系统功能，选择合适的单片机与传感器，电压检测电路以与显示电路设计等；2、应用专业绘图软件绘制硬件电路图和软件流程图；3、按规定格式，撰写、打印设计说明书一份，其中程序开发要有详细的软件设计说明，详细阐述系统的工作过程，字数应在 4000 字以上。进度计划第 1 天 查阅收集资料第 2 天 总体设计方案的确定第 4 天 CPU 最小系统设计第 5 天 电压检测电路设计第 6 天显示电路与电源电路设计第 7 天 程序流程图设计第 8 天 软件编写与调试第 9 天 设计说明书完成第 10 天 答辩

3、指导教师评语与成绩平时： 论文质量： 答辩：总成绩： 指导教师签字： 年 月 日. . . . III / 27摘 要本文介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计。该设计主要由三个模块组成：A/D 转换模块，数据处理模块与显示模块。A/D 转换主要由芯片 ADC0808来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片 AT89C51 来完成，其负责把 ADC0808 传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着ADC0808 芯片工作。该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。

4、此数字电压表可以测量 0-5V 的 1 路模拟直流输入电压值，并通过一个四位一体的 7 段数码管显示出来。 关键词：单片机；数字电压表；A/D 转换；AT89C51；ADC0808. . . . IV / 27目 录第 1 章 绪论 11.1 数字电压表设计概况 11.2 本文研究容 2第 2 章 CPU 最小系统设计 32.1 数字电压表设计总体设计方案 32.2 CPU 的选择 32.3 数据存储器扩展 62.4 复位电路设计 72.5 时钟电路设计 72.6 CPU 最小系统图 8第 3 章数字电压表设计输入输出接口电路设计 103.1 数字电压表设计检测接口电路设计 103.1.1 A

5、/D 转换器选择 103.1.2 LED 显示器的选择 113.1.3 LED 译码方式 123.1.4 LED 显示器与单片机接口设计 123.2 人机对话接口电路设计 13第 4 章数字电压表设计软件设计 154.1 软件实现功能综述 154.2 流程图设计 154.2.1 初始化程序 154.2.2 显示子程序 16第 5 章 系统设计与分析 195.1 硬件仿真图 195.2 软件调试结果 195.2.1 显示结果 195.2.2 误差分析 21. . . . V / 27第 6 章 课程设计总结 22参考文献 23. . . . 1 / 27第 1 章 绪论1.1 数字电压表设计概况

6、在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常。而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。数字电压表简称 DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、测量速度快等特而得到广泛应用1。 传统的指针式刻度电压表功能单一，进度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满足数字化时代的需要。采用单片机的数字电压表，将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还

7、可与 PC 实时通信。数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础2。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表与各种非电量的数字化仪表。目前，由各种单片机和 A/D 转换器构成的数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。最近的几十年来，随着半导体技术、集成电路（IC）和微处理器技术的发展，数字电路和数字化测量技术也有了巨大的进步，从而促使了数字电压表的快速发展，并不断出现新的类型4。数字电压表从 1952 年问世以来，经历了不断改进的过程，从最早采用继电器、电子管和形式发展到了现在的全固态化、集成化（IC 化） ，另一方面，精度也从 0.01%-0.005%。目前，数字电压表的部核

8、心部件是 A/D 转换器，转换的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度，因而，以后数字电压表的发展就着眼在高精度和低成本这两个方面3。本文是以简易数字直流电压表的设计为研究容，本系统主要包括三大模块：转换模块、数据处理模块与显示模块。其中，A/D 转换采用 ADC0808 对输入的模拟信号进行转换，控制核心 AT89C51 再对转换的结果进行运算处理，最后驱动输出装置 LED 显示数字电压信号11。. . . . 2 / 271.2 本文研究容设计要求以 MCS-51 系列单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。采用 1 路模拟量输入，能够测量 0-5V 之间的直流电压值。电压显示用

9、4 位一体的 LED 数码管显示，至少能够显示两位小数。 尽量使用较少的元器件。设计思路根据设计要求，选择 AT89C51 单片机为核心控制器件。 A/D 转换采用 ADC0808 实现，与单片机的接口为 P1 口和 P2 口的高四位引脚。电压显示采用 4 位一体的 LED 数码管。LED 数码的段码输入,由并行端口 P0 产生：位码输入，用并行端口 P2 低四位产生。第 2 章 CPU 最小系统设计2.1 数字电压表设计总体设计方案硬件电路设计由 6 个部分组成; A/D 转换电路，AT89C51 单片机系统，LED 显示系统、时钟电路、复位电路以与测量电压输入电路。硬件电路设计框图如图 1

10、所示。 时钟电路 复位电路A/D 转换电路测量电压输入显示系统 AT89C51 P1 P2 P2 P0 . . . . 3 / 272.2 CPU 的选择AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS8 位单片机，片含有4KB 的可反复擦写的只读程序存储器和 128 字节的随机存储器。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容，由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89C51 是一种高效微控制器，它为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。AT89C51 功能

11、性能:与 MCS-51 成品指令系统完全兼容；4KB 可编程闪速存储器；寿命：1000 次写/擦循环；数据保留时间：10 年；全静态工作：0-24MHz；三级程序存储器锁定；128*8B 部 RAM；32 个可编程 I/O 口线；2 个 16 位定时/计数器；5 个中断源；可编程串行 UART 通道；片震荡器和掉电模式6。AT89C51 提供以下标准功能：4KB 的 Flash 闪速存储器，128B 部 RAM，32 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，片震荡器与时钟电路，同时，AT89C51 可降至 0Hz 静态逻辑操作，并支持两种软

12、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，串行通信口与中断系统继续工作，掉电方式保存 RAM 中的容，但震荡器停止工作并禁止其他所有工作直到下一个硬件复位。AT89C51 采用 PDIP 封装形式，引脚配置如图 2.1 所示7。图 2.1AT89C51 芯片的各引脚功能为：. . . . 4 / 27P0 口：这组引脚共有 8 条，P0.0 为最低位。这 8 个引脚有两种不同的功能，分别适用于不同的情况，第一种情况是 89C51 不带外存储器，P0 口可以为通用I/O 口使用，P0.0-P0.7 用于传送 CPU 的输入/输出数据，这时输出数据可以得到锁

13、存，不需要外接专用锁存器，输入数据可以得到缓冲，增加了数据输入的可靠性；第二种情况是 89C51 带片外存储器，P0.0-P0.7 在 CPU 访问片外存储器时先传送片外存储器的低 8 位地址，然后传送 CPU 对片外存储器的读/写数据。P0 口为开漏输出，在作为通用 I/O 使用时，需要在外部用电阻上拉。P1 口：这 8 个引脚和 P0 口的 8 个引脚类似，P1.7 为最高位，P1.0 为最低位，当 P1 口作为通用 I/O 口使用时，P1.0-P1.7 的功能和 P0 口的第一功能一样，也用于传送用户的输入和输出数据。P2 口：这组引脚的第一功能与上述两组引脚的第一功能一样即它可以作为通

14、用 I/O 口使用，它的第一功能和 P0 口引脚的第二功能相配合，用于输出片外存储器的高 8 位地址，共同选中片外存储器单元，但并不是像 P0 口那样传送存储器的读/写数据。P3 口：这组引脚的第一功能和其余三个端口的第一功能一样，第二功能为控制功能，每个引脚并不完全一样，如下表 2 所示：表 2 P3 口各位的第二功能P3 口各位第二功能P3.0RXT（串行口输入）P3.1TXD（串行口输出）P3.2/INT0（外部中断 0 输入）P3.3/INT1(外部中断 1 输入)P3.4T0（定时器/计数器 0 的外部输入）P3.5T1（定时器/计数器 1 的外部输入）P3.6/WR（片外数据存储器

15、写允许）P3.7/RD（片外数据存储器读允许）Vcc 为+5V 电源线，Vss 接地。ALE：地址锁存允许线，配合 P0 口的第二功能使用，在访问外部存储器时，89C51 的 CPU 在 P0.0-P0.7 引脚线去传送随后而来的片外存储器读/写数据。在不访问片外存储器时，89C51 自动在 ALE 线上输出频率为 1/6 震荡器频率的脉冲序列。该脉冲序列可以作为外部时钟源或定时脉冲使用。/EA:片外存储器访问选择线，可以控制 89C51 使用片 ROM 或使用片外 ROM,. . . . 5 / 27P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.7

16、28P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732ALE/PSEN30RD17WR16TextAT89C5189C51A71A62A53A44A35A26A17A08CEI/O09I/O110I/O211I/O312I/O413I/O514I/O615I/O716A823A922A1019OE20WE216116D01D12D23D34D45D56D67D78Q712Q613Q514Q415Q316Q217Q118Q019STB1182828282+5v若/EA=1，则允许使用片 ROM, 若/EA=0，则只使用片外 ROM。/PSEN：片外

17、ROM 的选通线，在访问片外 ROM 时，89C51 自动在/PSEN 线上产生一个负脉冲，作为片外 ROM 芯片的读选通信号。RST：复位线，可以使 89C51 处于复位(即初始化)工作状态。通常 89C51 复位有自动上电复位和人工按键复位两种。XTAL1 和 XTAL2：片震荡电路输入线，这两个端子用来外接石英晶体和微调电容，即用来连接 89C51 片 OSC(震荡器)的定时反馈回路。2.3 数据存储器扩展RAM 是用来存放各种数据的，MCS-51 系列 8 位单片机部有 128BRAM 存储器，CPU 对部 RAM 具有丰富的操作指令。但是，当单片机用于实时数据采集或处理大批量数据时，

18、仅靠片提供的 RAM 是远远不够的。此时，我们可以利用单片机的扩展功能，扩展外部数据存储器。常用的外部数据存储器有静态 RAM（Static Random Access Memory）和动态 RAM（Dynamic Random Access Memory）两种。前者读/写速度高，一般都是 8 位宽度，易于扩展，且大多数与一样容量的 EPROM引脚兼容，有利于印刷板电路设计，使用方便；缺点是集成度低，成本高，功耗大。后者集成度高，成本低，功耗相对较低；缺点是需要增加一个刷新电路，附加另外的成本。当用 8282 作为地址锁存器时，它的 STB 可直接与单片机的锁存控制信号端 ALE 相连，在 A

19、LE 下降沿进行地址锁存。AT89C51 单片机和静态数据存储器 RAM 6116 的接口电路图如下图 2.2 所示：. . . . 6 / 27图 2.2 扩展电路2.4 复位电路设计单片机在启动运行时都需要复位，使 CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。MCS-51 单片机有一个复位引脚 RST,采用施密特触发输入。当震荡器起振后，只要该引脚上出现 2 个机器周期以上的高电平即可确保时器件复位1。复位完成后，如果 RST 端继续保持高电平，MCS-51就一直处于复位状态，只要 RST 恢复低电平后，单片机才能进入其他工作状态。单片机的复位方式有上电自动复

20、位和手动复位两种，图 2.3 是 51 系列单片机统常用的上电复位和手动复位组合电路，只要 Vcc 上升时间不超过 1ms，它们都能很好的工作1。图 2.3 复位电路. . . . 7 / 272.5 时钟电路设计单片机中 CPU 每执行一条指令，都必须在统一的时钟脉冲的控制下严格按时间节拍进行，而这个时钟脉冲是单片机控制中的时序电路发出的。CPU 执行一条指令的各个微操作所对应时间顺序称为单片机的时序。MCS-51 单片机芯片部有一个高增益反相放大器，用于构成震荡器，XTAL1 为该放大器的输入端，XTAL2 为该放大器输出端，但形成时钟电路还需附加其他电路1。本设计系统采用部时钟方式，利用

21、单片机部的高增益反相放大器，外部电路简，只需要一个晶振和 2 个电容即可，如图 2.4 所示。图 2.4 时钟电路电路中的器件选择可以通过计算和实验确定，也可以参考一些典型电路的参数，电路中，电容器 C1 和 C2 对震荡频率有微调作用，通常的取值围是3010pF，在这个系统中选择了 33pF；石英晶振选择围最高可选 24MHz，它决定了单片机电路产生的时钟信号震荡频率，在本系统中选择的是 12MHz，因而时钟信号的震荡频率为 12MHz。. . . . 8 / 272.6 CPU 最小系统图经过以上的设计过程，可设计出基于单片机的简易数字直流电压表硬件电路原理图如图 2.5 所示。此电路的工

22、作原理是：+5V 模拟电压信号通过变阻器 VR1 分压后由 ADC08008 的 IN0 通道进入（由于使用的 IN0 通道，所以 ADDA,ADDB,ADDC 均接低电平） ，经过模/数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道 D0-D7 传送给AT89C51 芯片的 P1 口，AT89C51 负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的7 段数码管的显示段码传送给四位 LED，同时它还通过其四位 I/O 口P2.0、P2.1、P2.2、P2.3 产生位选信号控制数码管的亮灭。此外，AT89C51 还控制ADC0808 的工作。其中，单片机 AT89C51 通过定时器中断从 P2.4 输出方波

23、，接到ADC0808 的 CLOCK,P2.6 发正脉冲启动 A/D 转换，P2.5 检测 A/D 转换是否完成，转换完成后，P2.7 置高从 P1 口读取转换结果送给 LED 显示出来3。简易数字直流电压表的硬件电路已经设计完成，就可以选取相应的芯片和元器件，利用 Proteus 软件绘制出硬件的原理，并仔细地检查修改，直至形成完善的硬件原理图。但要真正实现电路对电压的测量和显示的功能，还需要有相应的软件配合，才能达到设计要求。图 2.5 简易数字电压表电路图. . . . 9 / 27第 3 章 数字电压表设计输入输出接口电路设计3.1 数字电压表设计检测接口电路设计3.1.1 A/D 转

24、换器选择现实世界的物理量都是模拟量，能把模拟量转化成数字量的器件称为模/数转换器（A/D 转换器） ，A/D 转换器是单片机数据采集系统的关键接口电路，按照各种 A/D 芯片的转化原理可分为逐次逼近型，双重积分型等等。双积分式 A/D 转换器具有抗干扰能力强、转换精度高、价格便宜等优点。与双积分相比，逐次逼近式 A/D 转换的转换速度更快，而且精度更高，比如 ADC0809、ADC0808 等，它们通常具有 8 路模拟选通开关与地址译码、锁存电路等，它们可以与单片机系统连接，将数字量送到单片机进行分析和显示。一个 n 位的逐次逼近型 A/D 转换器只需要比较 n 次，转换时间只取决于位数和时钟

25、周期，逐次逼近型 A/D 转换器转换速度快，因而在实际中广泛使用1。逐次逼近型 A/D 转换器是由一个比较器、A/D 转换器、存储器与控制电路组成。它利用部的寄存器从高位到低位一次开始逐位试探比较。转换过程如下：. . . . 10 / 27开始时，寄存器各位清零，转换时，先将最高位置 1，把数据送入 A/D 转换器转换，转换结果与输入的模拟量比较，如果转换的模拟量比输入的模拟量小，则 1 保留，如果转换的模拟量比输入的模拟量大，则 1 不保留，然后从第二位依次重复上述过程直至最低位，最后寄存器中的容就是输入模拟量对应的二进制数字量5。其原理框图如图 3.1 所示：顺序脉冲发生器逐次逼近寄存器

26、ADC电压比较器输入电压输入数字量图 3.1LED 是发光二极管显示器的缩写。LED 由于结构简单、价格便宜、与单片机接口方便等优点而得到广泛应用。LED 显示器是由若干个发光二极管组成显示字段的显示器件6。在单片机中使用最多的是七段数码显示器。LED 七段数码显示器由 8 个发光二极管组成显示字段，其中 7 个长条形的发光二极管排列成“日”字形，另一个圆点形的发光二极管在显示器的右下角作为显示小数点用，其通过不同的组合可用来显示各种数字。LED 引脚排列如下图 3.2 所示:图 3.2 LED 引脚排列. . . . 11 / 273.1.2 LED 显示器的选择在应用系统中，设计要求不同，

27、使用的 LED 显示器的位数也不同，因此就生产了位数，尺寸，型号不同的 LED 显示器供选择，在本设计中，选择 4 位一体的数码型 LED 显示器，简称“4-LED” 。本系统中前一位显示电压的整数位，即个位，后两位显示电压的小数位。4-LED 显示器引脚如图 3.3 所示，是一个共阴极接法的 4 位 LED 数码显示管，其中 a，b，c，e，f，g 为 4 位 LED 各段的公共输出端，1、2、3、4 分别是每一位的位数选端，dp 是小数点引出端，4 位一体 LED 数码显示管的部结构是由 4 个单独的 LED 组成，每个 LED 的段输出引脚在部都并联后，引出到器件的外部。图 3.3 4

28、位 LED 引脚对于这种结构的 LED 显示器，它的体积和结构都符合设计要求，由于 4 位LED 阴极的各段已经在部连接在一起，所以必须使用动态扫描方式（将所有数码管的段选线并联在一起，用一个 I/O 接口控制）显示。3.1.3 LED 译码方式译码方式是指由显示字符转换得到对应的字段码的方式，对于 LED 数码管显示器，通常的译码方式有硬件译码和软件译码方式两种。硬件译码是指利用专门的硬件电路来实现显示字符码的转换。软件译码就是编写软件译码程序，通过译码程序来得到要显示的字符的字段码，译码程序通常为查表程序3。本设计系统中为了简化硬件线路设计，LED 译码采用软件编程来实现。由于本设计采用的

29、是共阴极 LED，其对应的字符和字段码如下表 3.1 所示。表 3.1 共阴极字段码表显示字符共阴极字段码03FH106H. . . . 12 / 2725BH34FH466H56DH67DH707H87FH96FH3.1.4 LED 显示器与单片机接口设计由于单片机的并行口不能直接驱动 LED 显示器，所以，在一般情况下，必须采用专用的驱动电路芯片，使之产生足够大的电流，显示器才能正常工作7。如果驱动电路能力差，即负载能力不够时，显示器亮度就低，而且驱动电路长期在超负荷下运行容易损坏，因此，LED 显示器的驱动电路设计是一个非常重要的问题。为了简化数字式直流电压表的电路设计，在 LED 驱动

30、电路的设计上，可以利用单片机 P0 口上外接的上拉电阻来实现，即将 LED 的 A-G 段显示引脚和 DP 小数点显示引脚并联到 P0 口与上拉电阻之间，这样，就可以加大 P0 口作为输出口德驱动能力，使得 LED 能按照正常的亮度显示出数字，如图 3.4 所示。. . . . 13 / 27 图 3.4 LED 与单片机接口间的设计3.2 人机对话接口电路设计经过以上的设计过程，可设计出基于单片机的简易数字直流电压表硬件电路原理图如图 3.5 所示。此电路的工作原理是：+5V 模拟电压信号通过变阻器 VR1 分压后由 ADC08008 的 IN0 通道进入（由于使用的 IN0 通道，所以 A

31、DDA,ADDB,ADDC 均接低电平） ，经过模/数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道 D0-D7 传送给AT89C51 芯片的 P1 口，AT89C51 负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的7 段数码管的显示段码传送给四位 LED，同时它还通过其四位 I/O 口P2.0、P2.1、P2.2、P2.3 产生位选信号控制数码管的亮灭。此外，AT89C51 还控制ADC0808 的工作。其中，单片机 AT89C51 通过定时器中断从 P2.4 输出方波，接到ADC0808 的 CLOCK,P2.6 发正脉冲启动 A/D 转换，P2.5 检测 A/D 转换是否完成，转换完成后，P2.7

32、 置高从 P1 口读取转换结果送给 LED 显示出来3。简易数字直流电压表的硬件电路已经设计完成，就可以选取相应的芯片和元器件，利用 Proteus 软件绘制出硬件的原理，并仔细地检查修改，直至形成完善的硬件原理图。但要真正实现电路对电压的测量和显示的功能，还需要有相应的软件配合，才能达到设计要求。图 3.5 简易数字电压表电路图. . . . 14 / 27第 4 章 数字电压表设计软件设计4.1 软件实现功能综述根据模块的划分原则，将该程序划分初始化模块，A/D 转换子程序和显示子程序，这三个程序模块构成了整个系统软件的主程序，如图 4.1 所示。开始初始化调用 A/D 转换子程序调用显示

33、子程序结束图 4.1 数字式直流电压表主程序框图4.2 流程图设计4.2.1 初始化程序所谓初始化，是对将要用到的 MCS_51 系列单片机部部件或扩展芯片进行初始工作状态设定，初始化子程序的主要工作是设置定时器的工作模式，初值预置，开中断和打开定时器等9。 A/D 转换子程序A/D 转换子程序用来控制对输入的模块电压信号的采集测量，并将对应的数值存入相应的存单元，其转换流程图如图 4.2 所示。. . . . 15 / 27 图 4.2 A/D 转换流程图4.2.2 显示子程序显示子程序采用动态扫描实现四位数码管的数值显示，在采用动态扫描显示方式时，要使得 LED 显示的比较均匀，又有足够的

34、亮度，需要设置适当的扫描频率，当扫描频率在 70HZ 左右时，能够产生比较好的显示效果，一般可以采用间隔 10ms 对 LED 进行动态扫描一次，每一位 LED 的显示时间为 1ms10。在本设计中，为了简化硬件设计，主要采用软件定时的方式，即用定时器 0溢出中断功能实现 11s 定时，通过软件延时程序来实现 5ms 的延时。LED_0 EQU 30HLED_1 EQU 31HLED_2 EQU 32H ADC EQU 35H CLOCK BIT P2.4 启动转换A/D 转换结束？输出转换结果数值转换显示结束开始. . . . 16 / 27ST BIT P2.5EOC BIT P2.6OE

35、 BIT P2.7 ORG 00H SJMP START ORG 0BH LJMP INT_T0 START: MOV LED_0, #00H MOV P2, #0FFH MOV LED_1, #00H MOV LED_2, #00H MOV DPTR, #TABLE MOV TMOD, #02H MOV TH0, #245H MOV TL0, #00H MOV IE, #82H SETB TR0 WAIT: CLR ST SETB STH CLR ST JNB EOC, $ SETB OE MOV ADC, P1 CLR OE MOV A, ADC MOV B, #51 DIV AB MOV

36、 LED_2, A MOV A, B MOV B, #5 DIV AB MOV LED_1, A MOV LED_0, B LCALL DISP SJMP WAIT. . . . 17 / 27INT_T0: CPL, CLOCK RETIDISP: MOV A, LED_0 MOVC A, A+DPTR CLR P2.3 MOV P0, A LCALL DELAY SETB P2.3 MOV A, LED_1 MOVC A,A+DPTR CLR P2.2 MOV P0, A LCALL DELAY SETB P2.2 MOV A, LED_2 MOVC A, A+DPTRL CLR P2.1

37、 ORL A, #80H MOV P0, A LCALL DELAY SETB P2.1 RETDELAY: MOV R6, #10 D1: MOV R7, #250 DJNZ R7, $ DJNZ R6, D1 RETTABLE: DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H DB 6DH, 7DH, 07H, 7FH, 6FH END. . . . 18 / 27第 5 章 系统设计与分析5.1 硬件仿真图软件调试的主要任务是排查错误，错误主要包括逻辑和功能错误，这些错误有些是显性的，而有些是隐形的，可以通过仿真开发系统发现逐步改正。Proteus 软件可以对基于微控制器的设计连同

38、所有的周围电子器件一起仿真，用户甚至可以实时采用诸如 LED/LCD、键盘、RS232 终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。Proteus 支持的微处理芯片包括 8051 系列、AVR 系列、PIC 系列、HC11 系列与 Z80 等等。Proteus 可以完成单片机系统原理图电路绘制、PCB 设计，更为显著点的特点是可以与 u Visions3 IDE 工具软件结合进行编程仿真调试8。本系统的调试主要以软件为主，其中，系统电路图的绘制和仿真我采用的是Proteus 软件，而程序方面，采用的是汇编语言，用 Keil 软件将程序写入单片机。5.2 软件调试结果5.2.1 显示结果1. 当 I

39、N0 口输入电压值为 0V 时，显示结果如图 5.1 所示，测量误差为 0V。. . . . 19 / 27图 5.1 输入电压为 0V 时，LED 的显示结果2.当 IN0 输入电压值为 1.50V 时，显示结果如图 5.2 所示。测量误差为0.01V。图 5.2 输入电压为 1.50V 时，LED 的显示结果3. 当 IN0 口输入电压值为 3.50V 时，显示结果如图 5.3。测量误差为0.01V。. . . . 20 / 27图 5.3 输入电压为 3.50V 时，LED 的显示结果5.2.2 误差分析通过以上仿真测量结果可得到简易数字电压表与“标准”数字电压表对比测试表，如下表 4 所示：表 5.1 简易数字电压表与“标准”数字电压表对比测试表标准电压值/V简易电压表测量值/V绝对误差/V0.000.000.000.500.5