四路数字电压表

1、四路数字电压表设计摘要随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器/计数电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。数字电压表就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。本课程设计是基于单片机的数字电压表的设计，该设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块。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再传送到数据处理模块。数据处理模块则由芯片AT89C51来完成，其负责把ADC0808传送来的数字量经过

2、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。此数字电压表电路相对简单，所用的元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。关键词：A/D转换器,AT89C51,ADC0808课程设计说明书第课程设计说明书第II页TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 1绪论1课题描述1基本工作原理及框图1 HYPERLINK l bookmark6 2相关芯片及硬件电路设计2 HYPERLINK l bookmark8 AT89C51芯片2 HYPERLINK l bookmark10 ADC0808芯片2 HYPERLINK l bookmark12 ADC0808芯片

3、介绍2ADC0808转换原理3时钟电路4复位电路4 HYPERLINK l bookmark16 A/D转换电路5数码显示电路6总电路7 HYPERLINK l bookmark18 3软件设计7程序设计总方案7系统子程序设计8初始化程序8 HYPERLINK l bookmark20 A/D转换子程序8显示子程序9程序设计94调试仿真11总结13 HYPERLINK l bookmark24 致谢14 HYPERLINK l bookmark26 参考文献15课程设计说明书第课程设计说明书第 页显示子程序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

4、比较均匀，又有足够的亮度，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1ms。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11us定时，通过软件延时程序来实现5ms的延时程序设计根据以上分析，在Keil4编写控制程序如下所示。#includeunsignedchara16=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79,

5、0 x71,b4,c=0 x01;sbitSTART=P2A4;sbitOE=P2A6;sbitEOC=P2A5；sbitadd_a=P2A2;sbitadd_b=P2A1;sbitadd_c=P2A0;sbitled=P2A7;sbitbuzzer=P2A3;voidDelay1ms(unsignedintcount);unsignedinti,j;for(i=0;icount;i+)for(j=0;j120;j+);voidshow()unsignedintr;for(r=0;r4;r+)P1=(c=0 x40)for(i=0;i=100;i+)led=led;buzzer=buzzer;

6、led=1;buzzer=1;elseled=0;buzzer=0;addata=addata*1.96;OE=0;b0=aaddata%10;b1=aaddata/10%10;b2=aaddata/100%10;b3=aaddata/1000;for(i=0;i=0 x80)for(i=0;i=100;i+)led=led;buzzer=buzzer;led=1;buzzer=1;elseled=0;buzzer=0;addata=addata*1.96;OE=0;b0=aaddata%10;b1=aaddata/10%10;b2=aaddata/100%10;b3=aaddata/1000

7、;for(i=0;i=200;i+)show();4调试仿真利用Proteus仿真软件画出电路图，并在Keil4上编写控制程序，并编译生成.hex文件，将,hex文件加载到AT89C51上，然后进行仿真。通过调节可调电阻RV可改变模拟电压的大小，于是将其四路模拟电压分别设定为+0.00V、+2.50V、+3.50V、+4.99V进行调试，调试仿真图如图14所示。其调试结果分别为00.00V、02.48V、03.48V、04.99V，通过多次模拟调试对比数码管显示电压与标准电压表上的电压可以发现数字电压表能够实现四路模拟信号的A/D转换，并将转换结果在数码管上显示到小数点后2位，而且可以通过调节

8、可调电阻输入模拟电压的大小,其绝对误差为0.02V在误差-0.02V+0.02V范围内。故本四路数字电压表符合了本次课程设计的要求。图14调试仿真图总结本次课程设计主要实现了数字电压表测量四路电压的功能，详细说明了从原理图的设计、电路图的仿真再到软件的调试。在本次设计采用了AT89C51单片机芯片，与以往的单片机相比增加了许多新的功能，使其功能更为完善，应用领域也更为广泛。止匕外，在设计中还用到了模/数转换芯片ADC0808,使数据采集与转换更加容易。以前在学单片机课程时只是对其理论知识有了初步的理解，通过这次设计，我对单片机的工作原理有了更深的理解。无论是在硬件连接方面，还是在软件编程方面，

9、我都得到很大提高。致谢这次课程设计使我对对单片机原理有了整体的认识，对系统的整体设计框架和流程有了清醒的认识，同时也意识到自己的知识还有待加强，激励我不断充实自己。在本次课程设计中我遇到了很多问题，最后在李文方老师的辛勤指导下，终于游逆而解完成本次课程设计。在李老师那里我不仅学到很多实用的专业知识，而且还学到了严谨、务实、认真的工作态度和极强的敬业精神，也让我明白了不畏困难、勇于攀登艰难的重要性，这对我未来的学习和生活产生很大的影响，最后我向李老师表示衷心的感谢。参考文献1胡汉才.单片机原理与接口技术M.北京：清华大学出版社，1995.6.2楼然苗等.51系列单片机设计实例M.北京：北京航空航天出版社，2003.3.3何立民.单片机高级教程M.北京：北京航空航天大学出版社，2001.4张毅