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第一 绪 1.1概 课题研究背 1.1.2研究目 1.2写作目标及设计要 1.3基本内 单片机简 单片机的应 单片机的发展趋 第二 主要硬件功能及介 SST89E516RD单片 主要性 引脚说 器结 特殊功能寄存 定时器/计数 51系列与SST单片机的比 ADC0809的结构和工作原 ADC0809简 ADC0809逻辑结构和引脚说 第三 系统设 两种数字电压表设计方案方案总体设 系统硬件电路设 89C52单片机系统和显示电 A/D转换电 系统的设 初始化部 A/D转换部 显示部 系统的调试及性能分 系统的调试与测 性能分 系统不足及扩 参考文 附 致 数字电压表能力强，测量速度快，测量准确度高，在现代检测技术益成熟。本文论述了基于AT89C52单片机数字电压表的设计原理方法。该设计控制系统采用SST89E516RD单片机，A/D转换器采用ADC0809为主要硬件实现数字电压表的设计可方便的进行A/D转换量的测量，可测电压范围0～5V模拟电压值，并在LED数码：数字电压表；单片机；A/DDesignofsimpledigitalvoltageDigitalvoltmeterwithcharacteristicsofanti-interferenceability,highspeed,highaccuracymeasurement，astheresult,it emoreandmoresophisticatedinmoderndetectiontechniques.ThisprdiscussesthedesignprincipleandimplementationmethodsofAT89C52microcontrollerdigitalvoltmeter.Inthisdesigncontrolsystem,toachievethedigitalvoltagemeterhardwareandsoftwaredesign,themainhardwareusedSST89E516RDmicrocontrollandADC0809A/Dconverter.Thevoltmeterfeaturesinsimpleelectricalcircuit,loweruseofmeasuringandlowcost.TheflexibledesigncanbeconvenientforA/Dconverterwhichcanmeasuretheogvoltagenumericalvalueattherange0to5volt,andthenumericalvaluewillbedisplayedontheLEDdigitaltube,thenthecommissioningworkcanautomaticregulation.FinallythesystemwillbeyzedandexpandedbytheKeywords:Digital puter;A/Dconversion;System第一 绪1.1概具有数据处理能力，减轻了测试的劳动强度1.1.2研究目SST89E516RD握单片机开发KeilμVision3和熟悉电子产品在软硬件方面的研发流程及电路板设Proteus字化仪器的与基础输入信号经简单变换就可用于显示电流温度压力及其他压表模块在各行业中均有广泛应用，具有研究价值。1.2写作目标及设计要0～5V4LED系统硬件电路设计、系统流程图设计及C51语言程序编写、电气原理图设计、系统1.3的基本内数字电压表（DigitalVoltmeter）DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的劳。采用单片机的数字电压表，精度高，能力强，可扩展性强，还可与PC进行后驱动输出装置LED数码管显示数字电压信号最终实现数字电压表的硬件与设计单片机简单片机全称为单片微型计算机（SingleChip puter于控制系统中，所以又称微控制器（MicrocontrollerUnit，MCU）或控制（EmbeddedController。它具有应用系统所要求的体系结构、微处理器、指令系统、总线方式、管理模式等。它把计算机的基本部件微型化并集成到一块上，通（CPU（RAMROM控制，故要求控制系统工作稳定、可靠、能力强。单片机是最适宜于控制领域，RLC的机、电、仪产品。如数控机床、电脑空调机、各种家用电器和通设备等。理的水平，如绘图仪控制器、控制器等。优点或先进的技术在进行，主要表现在以下几个方面。CPU增加CPU的字长或提高时钟频率均可提高CPU的数据处理能力和运算速度。CPU的816326420MHz片内器的发早期单片机的片内器，一般RAM为64～128B，程序器ROM在1～2KB，新型的单片机内的RAM在256B以上，片内程序器也采用了快速闪存(Flash)技术，可在5V电压下进行程序烧录。容量可多达128KB以上。由于采用了Flash技术，使得在ISPIAP片机的并行I/O口能直接输出大电流和高电压，可直接用以驱动数码管LED、液晶显示LCDA/D早期的单片机采用PMOS工艺，随后逐渐采用NMOS、HMOS和CMOS工艺。现在的单CMOS（2）（3）（4）容性方面更标准的要求，各单片机厂家在单片机电路中采取了一些新的技术措施ISP片机进行程序编程的。单片机引出的编程线与I/O线共用，不增加单片机的额外引脚。ISP为开发、调试提供了方便，并使单片机系统调试、升级成为现实。IAP可实现单片机在应用中的再编程，为仪器仪表的智能化提供了重要的技术。第二章SST89E516RD单片SST89E516RD单片机是SST公司8位微处理器FlashFlex51系列的成员，是采用先进的FlashCMOS半导体技术设计和制造，它采用8051的指令集，并和标准的8051控制器管脚兼容。其最高工作频率可达40MHz，具有64K+8KB的FlashROM器，可反复读写超过十万次在应用中基本无需再扩展程序器此外数据RAM达1K51RAM8（ISP，可实现升级，而不用编程器。SST公司专门为该型单片机开发了SoftICE（SoftwareInCircuitEmulator）的仿真器。它是SST公司为方便SST用户使用、调试SST单片机所开发的开发工具。SST的仿真器功能可以代替大部分的仿真器，使单片机工程师在开发单片机时省却了价格昂贵的仿真器和编程器，使得51单片机的开SSTBSL（Boot-StrapLoader）引导程序，该程序可以替换SoftICE程序，在ROM中。从而使该单片机具有引导功能。兼容80C51系列，内置超级FLASH器的单片机工作电压VDD=4.5—5.5V。50～40MHz与现行的80C52系列单片机硬件PIN-TO-PIN完全兼容开发工具也完全兼容1K*8的RAM（256Bytes+768Bytes，可放心使用C语言编程两块超级FLASHEEPROM，64K*8的基本块和8K*8的二级块（扇区大小128169看门狗定时器（Watchdog 缺省情况下不打开，用户不需要时可不使用可编程计数阵列（PCA；双DPTR指针（查表，寻址更方便SPITTLCMOS40VssVccVssVcc+5V时钟电路引脚XTAL1

RST、ALEPROGPSENEA ALE/ ALE(允许地址锁存)功能，提供把低字节地址锁存到外部锁存器的信或用于定时目的。但要注意：每当外部数据器时，将跳过一个ALE脉冲。ALE端可以驱动（吸收或输出电流）8TTL 片外程序器读选通信号输出从外部程序器中取指令（或数据）期间，PSEN在每个机器周期内两次有效PSEN8TTL 片内、片外程序器选择输出/编程电压输入4KB48I/O的负载驱动能力：P0口的每条口线能以吸收电流方式驱动8TTL电路P1P2P3口均只能驱动（吸收或输出电流方式）4TTL电路P3口具有双重功能，其第二功能参见表2-12-1P3RXD(串行输TXD(INT0(外部中断0输入线INT1（外部中断1输入线T0（定时器0外部输入T1（定时器1外部输入WR（外部数据器写选通信号输出RD（外部数据器读选通信号输出<1>程序块Block1为8KB。因为整个程序空间被限制为64字节，使用SFCF[1：0]位 <2>数据SST89E516RD有1KB的RAM，对数据器分四个部分①RAM128Byte（00H—7FH）②RAM128Byte（80H—FFH）③特殊功能寄存器（SFRS，80H—FFH）④768ByteRAM（00H—2FFH）MOVXEXTRAMSST89E516RD单片机内的锁存器、定时器、串行接口数据缓冲器以及各种控制寄存器和状态器都是以特殊功能寄存器的形式出现，它们分散地分布在RAM地址空间范2-2BB数据指针(包括DPHDPL83HSST89E516RD单片机中有三个16位寄存器，可以用来作为定时器或计数器。这三个能寄存器(SFR)中的一对8位寄存器。这些寄存器TL0、TH0，TL1、TL1，TL2和TH2。表2-3。2-3受10外部1C/TRL志T------51SSTROM1515162器测口842√√√√√√842√√√√√√0842√√√√√0842√√√√√ADC0809的结构和工作原ADC0809，ADC0809是8通道8位COMS逐次近式A/D转换器带8个模拟量输入通道内有通道地址译码锁存器，A/D，方式，每个通道的转换大约为100S，可以和单片机直接接口，由于片内没有时钟需ADC0809逻辑结构和引脚说（1）ADC0809逻辑结图2-4ADC0809逻辑结由上图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE（2）的引脚如图2-5，各引脚功能如下IN0～IN7：ADD-A、ADD-B、ADD-C：CLOCK：外部时钟输入端。CLOCK输入频率范围在10～640KHz，A/D100S。51ALECLOCKD0～D7：OE：A/DOEA/DD0～D72-50809ALE：八路模拟通道地址由A、B、C输入，在ALE信号有效时将该八路地址锁存。START：A/DSTARTA/DEOC：A/DA/D，EOC第三 系统设两种数字电压表设计方案由数字电路及构A/D转换器和基准电压源；数字部分包括计数器、译、逻辑控制器、振荡器和显示器。其中，A/D转换器是它的器件，它将输入的模拟量转换成数字量。模拟电路和A/DA/DA/D由单片机系统及A/D转换构这种方案是利用单片机系统与模数转换、显示模块等的结合构建数字电压表。路来。此方案的原理是A/D转换的基准电压端，被测量电压输入端分别输入基准电压和被测电压。A/D转换将被测量电压输入端所到的模拟电压信号转换成相应的数字信号，然后通过对单片机系统进行编程，使单片机系统能按规定的时序来采此方案不仅能够继承上案的各种优点，还能改进上一种设计方案设计不灵方案总体设本系统主要由硬件和两部分构成，硬件主要包括AT89C52单片机系统，A/D转换电路，显示电路。主要包括主程序，显示序，A/DAT89C52LED系统硬件电路设5V，5.00V3-289C52有4KB的EPROM,256字节的RAM，所以一般都要根据系统需要容量的大小来扩ROMRAM。本电路/EAROMRAMP1P2.0～P2.3A/D，P3ADC0809A/DA/DA/DADC0809ADC0809822(ALE)C、B、AA/D6（START）为测试控制，START2SA/D7（EOC）A/DA/DEOC9（OE）A/DOED0-D710（CLOCK）ADC0809P3.313-2系统的设机的开发速度快，并且的可读性和性容易改善。序、A/D转换测量序组成。主程序流程图如图3-3所示。11，EA片内程 器。默认通道IN0进 ，进行数据转换。并加有延时程序A/D调用显示子调用显示子调用A/D转 3-3系统的调试及性能分硬件调试的主要任务是排除硬件故障，其中包括设计的错误和工艺性故障等。检查也能发现硬件的故障。利用proteus仿真与KeilμVision3联机进试。烧录好程序加载到单片机中，实物进行端口电压值的对比测试。表3-1列出对比值，表中采用3-1标准电压值电压表测得值绝对误差表3-1测得电压值绝对误差均在0.02V之内。这与采用ADC0809转换器所能达到的0～5V,0.019V，0.02V。系统不足及扩显示。可利用P3口的第二功能实现多路测量，并实现LED数码管单路显示/循环显示功要求，可选用更的A/D转换器，数字电压值可能有偏差，可通过校正ADC0809的基准电压实现，或用编程实现校正。[1]MCS-51系列单片机系统及其应用[M].：高等教育[2]主编数字电子技术基础[M].：电子科技大学[3]基于AT89C51单片机的数字电压表设计[J].实用电子制作[4]，，基于89C51数字电压表设计[J].制造业制动化[5]，，基于AT89S52数字电压表设计[DB].工业控制计算机[6]基于AT89C51单片机的数字电压表的Proteus仿真设计与应用[DB].机床电器[7]基于EPROM的高精度数字电压表设计[DB].自动化与仪器仪表[8]，基于PC的数字电压表设计[DB].今日电子[9]基于单片机交直流数字电压的设计[DB].科技信息[10]易6位半数字程控电压表的研究[D].长沙：国防科技大学C voidTimeInitial()//时间初始unsignedcharcodedis