基于单片机的数字电表的设计0-5v论文模板(张玉才)哈尔滨华德学院

摘要数字电压表的诞生打破了传统电子测量仪器的模式和格局。它显示清晰直观、读数准确，采用了先进的数显技术，大大地减少了因人为因素所造成的测量误差事件。数字电压表是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。数字电压表把电子技术、计算技术、自动化技术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起，成为仪器、仪表领域中独立而完整的一个分支，数字电压表标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。本设计以单片机为开发平台，控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换采用ADC0809。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便进行8路其它A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。简易数字电压测量电路由A/D转换、数据处理、显示控制等组成。关键词：数字电压表；AT89C51；A/D转换AbstractThebirthofdigitalvoltagemetertobreakthetraditionalmodeofelectronicmeasuringinstrumentsandpatterns.Itshowstheclearandintuitive,accuratereading,theuseofadvanceddigitaltechnology,greatlyreducingthehumanfactorduetomeasurementerrorscausedbytheevent.Digitalvoltmeteristhecontinuousanalog(DCinputvoltage)intoanon-continuous,discretedigitalformanddisplayedintheinstrument.Digitalvoltagemetertoelectronictechnology,computingtechnology,automationtechnologyandprecisionelectricalmeasurementresultsoftheclosecombinationoftechnology,asequipment,instrumentsandcompletethefieldofabranchoftheindependent,digitalvoltagemetermarksarevolutioninthefieldofelectronicdevicesAlsocreatedaprecedentformodernelectronicmeasurementtechnology.Thedesignusesasingle-chipplatformforthedevelopment,controloftheDepartmentoftheuseofAT89C51single-chip,A/DconversionusingADC0809.Inadditiontotherealizationofthesystemtoensurethattherequiredfunctionality,butalsofacilitatethe8otherA/Dconvertermeasurement,distancemeasurementfunctionoftransmissionexpansion.SimpledigitalvoltagemeasuringcircuitismadeoftheA/Dconversion,dataprocessing,displaycontrol,etc.Keywords：Digitalvoltagemeter；AT89C51；A/D目录TOC\o"1-3"\u摘要 IAbstract II第1章绪论 11.1课题背景 11.2课题的目的及意义 11.2.1课题目的 11.2.2课题意义 21.3设计要求 3第2章系统设计及方案论证 42.1系统设计方框图 42.2系统分模块的方案选择及论证 4本章小结 6第3章系统单元电路设计 73.1测量、转换电路设计 73.2单片机最小系统的设计 83.2.1MCS-51单片机内部结构 83.2.2单片机AT89C51介绍 93.2.3单片机复位电路 123.2.4单片机时钟振荡电路 133.3显示电路设计 143.4系统电源模块设计 173.5整机硬件原理图 18本章小结 18第4章系统的软件设计及工作流程 194.1程序流程图设计 194.2系统硬件连接 194.3局部程序 20本章小结 23第5章系统安装与仿真调试 245.1整机电路的安装 245.1.1组装电路的步骤 245.1.2考前须知 245.1.3布线原那么 255.2整机电路仿真与调试 25本章小结 27结论 28致谢 29参考文献 30附录1整机原理图 31附录2译文 32附录3英文参考资料 36第1章绪论1.1课题背景数字电压表〔DigitalVoltmeter〕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，展示出强大的生命力。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。新型数字电压表以其高准确度、高可靠性、高分辨率、高性价比等优良特性倍受人们的青睐。目前，数字电压表作为数字化仪表的根底与核心，已被广泛用于电子和电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等领域，显示出强大的生命力。与此同时，由电压表扩展而成的各种通用及专用仪表〔含数字万用表〕，也将电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本设计重点是A/D转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原理。数字电压表是诸多数字化仪表的核心和根底，电压表的数字化是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，这有别于传统的以指针加刻度盘进行读数的方法，防止了读数的视差和视觉疲劳。目前数字万用表的内部核心部件是A/D转换器，转换器的精度很大程度上影响着数字万用表的准确度，本设计A/D转换器采用ADC0809对输入模拟信号进行转换，控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算和处理，最后驱动输出装置显示数字电压信号1.2课题的目的及意义1课题目的如今，数字电压表已经绝大局部取代了传统的模拟指针式电压表，因为传统的模拟指针式电压表功能单一，精度低，读数的时候非常不方便还经常出错，而采用单片机的数字电压表由于测量精度高，速度快，读数时也非常方便，抗干扰能力强，可扩展性强等优点已被广泛应用与电子和电工测量，工业自动化仪表，自动测量系统等领域。显示出强大的生命力。研究设计一个以AT89C51单片机为主控芯片，A/D转换采用ADC0809的数字电压表。其根本工作原理是将被测电压信号，送入A/D转换器进行转换，然后送到单片机中进行数据处理，处理后得到的电压值再送到LED中显示1.2.2课题意义如今，数字电压表已经绝大局部取代了传统的模拟指针式电压表，因为传统的模拟指针式电压表功能单一，精度低，读数的时候非常不方便还经常出错，而采用单片机的数字电压表由于测量精度高，速度快，读数时也非常方便，抗干扰能力强，可扩展性强等优点已被广泛应用与电子和电工测量，工业自动化仪表，自动测量系统等领域。显示出强大的生命力。数字电压表最初是伺服步进电子管比拟式，其优点是准确度比拟高，但是采样速度较慢，体积重达几十公斤。继之出现了谐波式电压表，它的速度方面稍有提高但准确度低，稳定性差，再后来出现了比拟式仪表改良逐次渐进式结构，它不仅保持了比拟是准确度高的优点，而且速度也有了很大的提高，但它有一缺点就是抗干扰能力差，很容易受到外界因素的影响，随后，在谐波式的根底上双引申出阶梯波式，它的唯一进步就是本钱降低了，可是准确度，速度及抗干扰能力都未提高。而数字电压表的开展已经非常成熟，就原理来讲，它从原来的一两种已经开展到多种，在功能上讲，它从测单一的参数开展到能测多种参数；从制作原件看，开展到集成电路，准确度已经有了很大的提高，精度已经到达1NV，读数速度到达每秒几万次，而相对以前价格已经降低了很多。目前实现电压数字化测量的方法仍然是模—数〔A/D〕转换的方法。数字电压表分类繁多，日常生活中一般根据原理的不同进行分类，大致分为：比拟式，电压—时间变换式，积分式等。在电量的测量中，电压，电流和频率是最根本的三个被测量，其中电压量的测量最经常。而且随着电子技术的开展，更是需要经常测量高精度的电压，所以数字电压就成为必不可少的测量仪器。另外，数字测量仪器具有读数准确方便，精度度高，误差小，灵敏度高，分辨率高，测量速度快等特点倍受用户亲睐，数字电压表的设计就基于这种需求开展起来。本设计将用AD转换芯片AD574对模拟信号进行转换，AD转换芯片AD574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。AD转换芯片AD574将被测量电压输入端所采集到的模拟电压信号转换成相应的数字信号。然后再通过对单片机AT89SC52进行软件编程，使单片机按规定的时序采集这些数字信号，通过一定的算法计算算出被测量电压值，最后驱动数码管进行电压显示。1.3设计要求1.电路要求完成多路电路电压的测量并显示。2.技术指标1〕测量8路输入电压值；2〕电压值范围：0~5V3〕四位LED数码管轮流显示或单路选择显示；4〕测量误差约为±0.02V。

第2章系统设计及方案论证2.1系统设计方框图系统主要分为两局部：硬件电路及软件程序。硬件电路包括：单片机及外围电路，模拟信号采集电路，A/D转换电路，数码管显示电路，各局部电路的衔接。软件的程序可采用C语言或汇编，这里采用汇编语言，详细的设计思路在后面介绍。根据题目的要求，数字电压表的主题设计方案如下：数字电压表以单片机为核心控制器件，通过对输入信号的采集、处理，通过单片机的控制，最终在数码管上显示出来，其方框图如图2-1所示。图2-1系统的主题设计方案示意图2.2系统分模块的方案选择及论证1．A/D转换器的选择与论证A/D转换器具有抗干扰能力强的特点，在采用零点校准的前提下，其转换精度也可以做得很高，但显著的缺乏是转换速度较慢，并且分辨率越高，其转换速度也就越慢，因此本设计采用了A/D转换器，可以较好的改善转换速度慢的缺点，它的转换速率分辨率的乘积比传统的双积分式A/D转换器提高至少两个数量级。方案一：采用双积分A/D转换器MC14433，它有多路调制的BCD码输出端和超量程输出端，采用动态扫描显示，便于实现自动控制。但芯片只能完成A/D转换功能，要实现显示功能还需配合其它驱动芯片等，使得整局部硬件电路板布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的工作。方案二：逐次逼近式A/D转换器。它的转换速度更快，而且精度更高，比方ADC0808、ADC0809等，它们通常具有8路模拟选通开关及地址译码、锁存电路等，它们可以与单片机系统连接，将数字量送单片机进行分析和显示。这样电路设计简单，电路板布线不复杂，便于焊接、调试。这里采用这种方案。2．单片机选择论证通过对A/D转换器的方案分析，本设计采用的单片机编程实现A/D转换，脉冲的计数功能由单片机实现，所以对单片机的速度提出了较高的要求，根本要求分辨率为11位，转换速度不低于2次/S，发挥局部要求分辨率15位，采用MCS-51单片机实现控制和脉冲计数，采用16MHZ晶振，完全能满足分辨率15位和转换速度2次/S的要求。3．显示电路选择论证方案一：用液晶LCD1602来显示电压读数可进行片选，实现液晶的动态点亮。因为只需一片液晶就可以完成现示工作，所以当单片机控制前两个控制端时，最高位控制端应接地。用软件作为液晶的驱动显示，且具体译码由软件控制。方案二：同方案一选用ADC0809进行片选，在译码驱动局部选用液晶LCD1602，用软件译码。方案三：显示是电路采用数码管显示器，可显示各种字体的数字、字母，还可以自定义内容，增加了显示的美观性与直观性，是重要的是提供了友好的人机界面。同时LED8段数码管有静态显示和动态显示两种方式。静态显示方式的各位数码管相互独立，公共端恒定接地或接正电源。每一个字段都要独占一条I/O口只要有断码输出，显示器就可以显示出所要显示的字符，如果CPU不改写，那么一直保持下去。动态显示方式下各位数码管的段选线相应并连在一起，由一个8位的I/O口控制；各位的为选线有另外的I/O口控制。终上所述：由于两个方案都可以实现同样的功能，但方案三设计简单、系统开销小、反响速度较快，因此选择此方案。本章小结本章介绍了数字电压表的整体设计思路和软硬件设计方案，本设计采用了基于单片机的系统设计方案，由于引入了模块化的设计思想，其硬件电路与软件程序一一对应，各单元结构明确，条理清晰，给后续安装调试工作带来了便利。第3章系统单元电路设计3.1测量、转换电路设计使用ADC0809作为数模转换元件，其引脚图如3-1所示。原理图见附录一。图3-1ADC0809引脚图ADC0809的主要特性：1〕8路输入通道，8位A／D转换器，即分辨率为8位。2〕具有转换起停控制端。3〕转换时间为100μs(时钟为640kHz时)，130μs〔时钟为500kHz时〕4〕单个＋5V电源供电5〕模拟输入电压范围0～＋5V，不需零点和满刻度校准。6〕工作温度范围为-40～＋85摄氏度7〕低功耗，约15mW。ADC0809的外部特性：ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，下面说明各引脚功能。IN0～IN7：8路模拟量输入端。2-1～2-8：8位数字量输出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。START：A／D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲〔至少100ns宽〕使其启动〔脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换〕。EOC：A／D转换结束信号，输出，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平〔转换期间一直为低电平〕。OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A／D转换结束时，此端输入一个高电平，才能翻开输出三态门，输出数字量。CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。REF〔+〕、REF〔-〕：基准电压。Vcc：电源，单一＋5V。GND：地。A/D转换有集成电路ADC0809完成。ADC0809具有8路模拟输入端口，地址线(第23-25脚)可决定对哪一路模拟输入作A/D转换。第22脚位地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。第6脚位测试控制，当输入一个2μｓ宽高电平脉冲时，就开始A/D转换。第7脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，第7脚输出高电平。第9脚为A/D转换数据输出允许控制，当OE脚为高电平时，A/D转换数据从端口输出。第10脚为ADC0809的时钟输入端，利用单片机第30脚嘚分频晶振频率，再通过14024二分频得到1MHz时钟。3.2单片机最小系统的设计Atmel公司的AT89S51是51内核的单片机。AT89S51是一个低功耗，高性能的CMOS8位单片机，片内含8KB空间的可反复擦写1000次的Flash只读存储器，具有256B的随机存取数据的存储器〔ram〕，32个I/O口，2个16位可编程定时器。3.2.1MCS-51单片机内部根本结构图如图3-2所示。它是由8个根本部件组成，即中央处理器，片内数据存储器，输入输出接口电路，可编程串行口，定时/计数器,中断系统，特殊功能计数器。各局部通过总线相连接，在功能单元的控制上，采用了特殊功能存放器的控制方法。图3-2MCS-51根本结构框图3.2.2单片机ATAT89C51是一个低电压，高性能CMOS8位单片机带有4K字节的可反复擦写的程序存储器〔PENROM〕。和128字节的存取数据存储器〔RAM〕，这种器件采用ATMEL公司的高密度、不容易丧失存储技术生产，并且能够与MCS-51系列的单片机兼容。片内含有8位中央处理器和闪烁存储单元，可有较强的被应用到控制领域中。AT89C51引脚如图3-3所示。图3-3AT89C51单片机引脚图其主要特性包括以下几个方面：与MCS-51兼；4K字节可编程闪烁存储器；寿命：1000写/擦循环；数据保存时间：10年；全静态工作：0Hz-24MHz；三级程序存储器锁定；128×8位内部RAM；32可编程I/O线；两个16位定时器计数器；5个中断源；可编程串行通道；低功耗的闲置和掉电模式；片内振荡器和时钟电路。各引脚功能描述如下：VCC：电源电压GND：地P0口：P0口是一组8位漏极开路双向I/O口，即地址/数据总线复用口。作为输出口时，每一个管脚都能够驱动8个TTL电路。当“1”被写入P0口时，每个管脚都能够作为高阻抗输入端。P0口还能够在访问外部数据存储器或程序存储器时，转换地址和数据总线复用，并在这时激活内部的上拉电阻。P0口在闪烁编程时，P0口接收指令，在程序校验时，输出指令，需要接电阻。P1口：P1口一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动4个TTL电路。对端口写“1”，通过内部的电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。因为内部有电阻，某个引脚被外部信号拉低时输出一个电流。闪烁编程时和程序校验时，P1口接收低8位地址。P2口：P2口是一个内部带有上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动4个TTL电路。对端口写“1”，通过内部的电阻把端口拉到高电平，此时，可作为输入口。因为内部有电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器时，P2口线上的内容在整个运行期间不变。闪烁编程或校验时，P2口接收高位地址和其它控制信号。P3口：P3口是一组带有内部电阻的8位双向I/O口，P3口输出缓冲故可驱动4个TTL电路。对P3口写如“1”时，它们被内部电阻拉到高电平并可作为输入端时，被外部拉低的P3口将用电阻输出电流。P3口除了作为一般的I/O口外，更重要的用途是它的第二功能，如表3-1所示。另外，P3口还接收一些用于闪烁存储器编程和程序校验的控制信号。表3-1P3口功能表端口引脚第二功能RXDTXDINT0INT1T0T1WRRDRST：复位输入。当震荡器工作时，RET引脚出现两个机器周期以上的高电平将使单片机复位。ALE/：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器，ALE以时钟震荡频率的1/16输出固定的正脉冲信号，因此它可对输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲时，闪烁存储器编程时，这个引脚还用于输入编程脉冲。如果必要，可对特殊存放器区中的8EH单元的D0位置禁止ALE操作。这个位置后只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被应用。此外，这个引脚会微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。PSEN：程序储存允许输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部程序存储器读取指令时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号不出现。EA/VPP：外部访问允许。欲使中央处理器仅访问外部程序存储器，EA端必须保持低电平。需要注意的是：如果加密位LBI被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平，CPU那么执行内部程序存储器中的指令。闪烁存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电压VPP，当然这必须是该器件是使用12V编程电压VPP。XTAL1：震荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。XTAL2：震荡器反相放大器的输出端。时钟震荡器：AT89C51中有一个用于构成内部震荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反响元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自然震荡器，如图3-4〔a〕所示。外接石英晶体及电容C1，C2接在放大器的反响回路中构成并联震荡电路。对外接电容C1，C2虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响震荡频率的上下、震荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性。如果使用石英晶体，我们推荐电容使用30PF±10PF，而如果使用陶瓷振荡器建议选择40PF±10PF。用户也可以采用外部时钟。采用外部时钟的电路如图3-4〔b〕所示。这种情况下，外部时钟脉冲接到XTAL1端，即内部时钟发生器的输入端，XTAL2那么悬空。由于外部时钟信号是通过一个2分频触发器后作为内部时钟信号的，所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求，但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。〔a〕内部振荡〔b〕外部振荡图3-4时钟振动器3.2.3单片机的复位电路是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。例如，复位后CPU=0000H，使单片机从第一个单元取指令。无论是在单片机刚开始接上电源时，还是断电后，或者发生故障时，都要复位。单片机复位的条件是：必须使RST/VPD或者RST引脚(9)加上持续两个周期〔即24个振荡周期〕的高电平。本系统中的时钟频率为12MHZ，每个机器周期为1us，那么只需要2us以上时间的高电平，在RST引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。单片机的复位电路如图3-5所示。图中电容为上电复位电路，它是利用电容充放电来实现的。在接电的瞬间，RESET端的电平与VCC相同，随着充电电流的减少，RESET的电位慢慢下降，只要保证RESET的电位为高电平的时间大于两个机器周期，便能正常复位。按键手动复位电路见图3-5。图3-5系统复位电路除了上电复位外，有的时候还需要手动复位。本设计就是用的按键手动复位。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中电平复位是通过RST端经过电阻与电源VCC接通而实现的。3.2.4晶振电路用于产生单片机工作所需的时钟信号，使用晶体震荡器时，C1，C2取值20~40PF，使用陶瓷震荡器时C1，C2取值30~50PF。在设计电路板时，晶振和电容应尽量靠近芯片，以减小分布电容，保证震荡器的稳定性。MCS51单片机各功能部件运行都是以时钟信号为基准，有条不紊的一步一步的工作，因此时钟频率直接影响单片机的工作速度，时钟电路的质量也直接影响单片机的稳定性。常用的时钟电路有两种方式：一种是内部时钟方式，另一种是外部时钟方式，本电路采用内部时钟方式，具体电路如图3-6所示。本电路的时钟频率为12MHZ，电容的容量为30PF左右，该电容的大小会影响振荡频率的上下、振荡器的稳定性合起振的快速性，本电路采用33PF的瓷片电容。图3-6晶振电路3.3显示电路设计显示电路主要采用数码管显示。1、数码管简介LED数码管以发光二极管作为发光单元，颜色有单红，黄，蓝，绿，白，七彩效果，它属于一种照明装饰、亮化灯具。具有的特性如下：〔1〕LED数码管以发光二极管作为发光单元，颜色有单红，黄，蓝，绿，白，七彩效果。单色，分段全彩管可用大楼，道路，河堤轮廓亮化，LED数码管可均匀排布形成大面积显示区域，可显示图案及文字，并可播放不同格式的视频文件。通过电脑下flash、动画、文字等文件，或使用动画设计软件设计个性化动画，播放各种动感变色的图文效果；〔2〕可放在PCB电路板上按红绿兰顺序呈直线排列，以专用驱动芯片控制，构成变化无穷的色彩和图形。外壳采用阻燃PC塑料制作，强度高，抗冲击，抗老化，防紫外线，防尘，防潮。LED护栏管具有功耗小，无热量，耐冲击，长寿命等优点，配合控制器，即可实现流水，渐变，跳变，追逐等效果。如果应用于大面积工程中，连接电脑同步控制器，还可显示图案，动画视频等效LED数码全彩灯管可以组成一个模拟LED显示屏，模拟显示屏可以提供各种全彩效果及动态显示图像字符，可以采用脱机控制或计算机连接实行同步控制；可以显示各式各样的全彩动态效果。控制系统采用三泰VISS专用灯光编程软件编辑，数码管控制把戏更改方便，只需将编辑生成的把戏格式文件复制进CF卡即可，数码管控制器可以单独控制，也可多台联机控制，数码管安装编排方式任意，适合各种复杂工程需求。数码管、控制器以及电源等以标准公母插头连接，方便快捷，并具有独特的外形设计，全新的户外防水结构。2、LED数码管构成LED数码管显示器是由发光二极管显示字段的显示器件，也称为数码管。其外形结构如下图。它由8个发光二极管构成，通过不同的组合可用来显示0-9、A-F及小数点“.〞等字符。数码管有共阴极和共阳极两种结构规格，如图3.6所示。图中电阻为外接。共阴极数码管的发光二极管阴极共地，当某发光二极管的阳极为高电平时，二极管点亮；共阳极数码管的发光二极管是阳极，并接高电平，对于需点亮的发光二极管将其阴极接低电平即可。对照图3-7中的字段：7段发光二极管,在加上1个小数点位，共计8段，因此提供应LED显示器的字形码正好一字节。图3-7(a)共阴极图3-7(b)共阳极图3-7〔C〕字段显示3、显示方式显示方式主要有两种：静态显示和动态显示。〔1〕静态显示方式直接利用并行口输出。LED显示工作于静态显示方式时,各位的共阴极连接在一起接地;每位的段选线分别于一个8位的锁存输出相连。一般称之为静态显示,是由于显示器中的各位相互独立。而且各位的显示字符一经确定,相应锁存器的输出将维持不变,直到显示另一个字符为止。利用通信号串行输出。在实际应用中,多位LED显示时，为了简化电路，在系统不需要通信功能时，经常采用串行通信口工作方式0，外接移位存放器74LS164、CD4094来实现静态显示。〔2〕动态显示方式对多位LED显示器的动态显示，通常都时采用动态扫描的方法进行显示，即逐个循环点亮各位显示器。这样虽然在任一时刻只有一位显示器被点亮，但是由于间隔时间较短，且人眼具有视觉残留效应，看起来与全部显示器持续点亮一样。为了实现LED显示器的动态扫描，除了要给显示器提供的输入之外，还要对显示器加位选择控制，这就是通常所说的段控和位控。因此多位LED显示器接口电路需要有两个输出口，其中一个用于输出8位控信号；另一个用于输出段控信号，其连接图如3-8所示。LED的段选码表如3-2所示。图3-8LED显示电路表3-2七段LED段选码表显示字符共阴极段显示字符共阴极段03FHC39H106HD5EH25BHE79H34FHF71H466HP73H56DHU3EH67DHΓ31H707Hy6EH87FH8.FFH96FH“灭〞00HA77H//B7CH//3.4系统电源模块设计只有给电路提供一个稳定的直流电压，才能能使电路稳定的工作。电源电路连接图如图3-9所示。电路中的滤波电容C5可以改变输出电压的纹波。C7是当负载电流发生突变时，为改善电源的动态特性而设的，C5，C7均为电解电容。在结构上它们是由两个电容极板之间加绝缘介质卷绕而成的。因此，对电源的高频分量，电解电容均含有电感，而集成稳压器内部带有反响，在高频情况下通过C5，C7的耦合，可能会使稳压器的输出端产生有害振荡，C6，C8正是为抑制这种振荡，或消除电网串入的高频干扰而设置的。图3-9系统电源原理图整机硬件原理图通过以上各单元电路的分析与介绍，我对整机电路的有了一定的了解，从而我联系起来就有了清晰地思路，结合以上分析总结出原理图如图3-10所示。是由ADC0809，是把模拟量转换成数字量，单片机电路AT89C51，把ADC0809输出的数字量进行转换，左后经过处理送到显示电路进行显示。图3-10整机原理图本章小结本章对各单元电路进行了详细的分析与论述，针对硬件电路设计中出现的问题提出了解决方法，并结合各局部功能设计出了整机电路。实验证明本设计各单元电路设计方案正确可行，各项指标稳定可靠。第4章系统的软件设计及工作流程4.1程序流程图设计在刚上电时，系统默认为循环显示8个通道的电压值状态。当进行一次测量后，将显示每一通道的A/D转换值，每个通道的数据显示时间在1s左右。主程序在调用显示子程序与测量子程序之间循环。图4-1主程序流程图4.2系统硬件连接(1)把“单片机系统〞“动态数码显示〞区域中ABCDEFGH端口用8芯排线连接。(2)把“单片机系统〞“动态数码显示〞区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。(3)把“单片机系统〞“模数转换模块〞区域中的ST端子用导线相连接。(4)把“单片机系统〞“模数转换模块〞区域中的OE端子用导线相连接。(5)把“单片机系统〞“模数转换模块〞区域中的EOC端子用导线相连接。(6)把“单片机系统〞“模数转换模块〞区域中的CLK端子用导线相连接。(7)把“模数转换模块〞区域中的A2A1A0端子用导线连接到“电源模块〞(8)把“模数转换模块〞区域中的IN0端子用导线连接到“三路可调电压模块〞区域中的VR1端子上。(9)把“单片机系统〞“模数转换模块〞区域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。4.3局部程序1、由于ADC0809在进行A/D转换时需要有CLK信号，而此时的ADC0809端口上，也就是要求从P3.3输出CLK信号供ADC0809使用。因此产生CLK信号的方法就得用软件来产生了。2、由于ADC0809的参考电压VREF＝VCC，所以转换之后的数据要经过数据处理，在数码管上显示出电压值。实际显示的电压值(D/256*VREF)。<C语言源程序>#include<AT89X52.H>

unsignedcharcodedispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,

0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

unsignedcharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,

0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};

unsignedchardispbuf[8]={10,10,10,10,0,0,0,0};

unsignedchardispcount;

unsignedchargetdata;

unsignedinttemp;

unsignedchari;

sbitST=P3^0;

sbitOE=P3^1;

sbitEOC=P3^2;

sbitCLK=P3^3;

voidmain(void)

{ST=0;

OE=0;

ET0=1;

ET1=1;

EA=1;

TMOD=0x12;

TH0=216;

TL0=216;

TH1=(65536-4000)/256;

TL1=(65536-4000)%256;

TR1=1;

TR0=1;

ST=1;

ST=0;

while(1)

{if(EOC==1)

{OE=1;

getdata=P0;

OE=0;

temp=getdata*235;

temp=temp/128;

i=5;

dispbuf[0]=10;

dispbuf[1]=10;

dispbuf[2]=10;

dispbuf[3]=10;

dispbuf[4]=10;

dispbuf[5]=0;

dispbuf[6]=0;

dispbuf[7]=0;

while(temp/10)

{

dispbuf[i]=temp%10;

temp=temp/10;

i++;}

dispbuf[i]=temp;

ST=1;

ST=0;

}

}

}

voidt0(void)interrupt1using0

{CLK=~CLK;}

voidt1(void)interrupt3using0

{

TH1=(65536-4000)/256;

TL1=(65536-4000)%256;

P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];

P2=dispbitcode[dispcount];

if(dispcount==7)

{P1=P1|0x80;}

dispcount++;

if(dispcount==8)

{dispcount=0;}

}本章小结本章介绍了数字电压表的软件流程图以及程序设计，电路板的布线，给阅读程序带来了方便。第5章系统安装与仿真调试5.1整机电路的安装在电路开始组装时，有三种方式可以选择，分别是利用面包板连接电路、用万用板焊接电路、用电子线路做成的PCB电路。利用面包板连接电路的优点是电路连接方便和容易调试，它的缺点是电路接触不良、调试不稳定，万用板的优点是电路稳定、调试方便，但它的缺点是电路焊接复杂、不易布线；利用PCB焊接电路的优点是电路工作稳定，焊接方便，工艺美观，它的缺点是电路造价昂贵，如发现电路有错误不易调试。对照三种方式的优缺点，最后决定用面包板连接电路。5.1.11、分析电路图。把电路图分析透彻，为下一步工作做准备。2、合理布局。电路图分析过后，把电路分成模块式进行布局。3、电路连线。电路按事先安排好的布局开始连线，连线一定要有耐心，保证电路连接正确，以便连完后查找。4、调试电路。电路连接完后，按指标要求调试电路。5.1.21、在做测试的时候一定要先检测电源局部(因为电源局部相当重要,假设没调整好可造成电路的很大损坏),出现问题的时候请勿心急,慌乱中可能会制造更多的问题,而是要认真检测电路，并按实验步骤完成检查，这样有利于培养自己的动手能力和分析问题的能力。2、电路的安装与调试是完成毕业设计的重要环节。它把理论设计付诸实践，制作出符合设计要求的实际电路的过程。安装与调试为我创造了一个既动脑又动手，独立开展电路实验的时机。掌握了电子电路的根本制作工艺和操作技能，运用实验的手段检验理论设计中的问题，运用学过的知识指导电路调试和检测工作，使理论和实践有机地结合起来，提高分析解决电路实际问题地能力。3、在电路的安装与调试过程中使用的主要仪器有：万用表、示波器、电源等。4、为了保证电子装置正常工作，在设计整机结构时，应从电学、热学等方面合理布局元件、器件，防止它们之间的相互影响和干扰，同时要便于调整和保证使用平安。5.1.3布线原那么主要有两个方面：1、按电路图的走向顺序排列各级电路，尽量缩短接线，以减少分布参数对电路的影响，排线应尽量防止形成闭合回路2、集成电路外接元器件尽可能安排在对应管脚附近，缩短连线的距离。输入信号与输出信号的引线应当尽可能分开一些，引线间要有一定的距离，防止相互绞合和交叉。布线与接地问题是影响电路性能的重要因素之一，有些就是因为布线和接地不合理所致，下面具体介绍接地问题。“接地〞是电子设备中十分重要的问题。按其目的可分为两种：一是平安接地，如把机壳与大地相连，可防止人身触电的危险；另一种是工作接地，这里的接地是指电路的公共参考点，而不一定同大地相连。这一参考点如何设置和连接非常重要，选得不适宜会产生电路的干扰，甚至不能正常工作。一般情况下，为合理接地需要注意如下几点：1.电路尽可能一点接地，这样可以防止地电流干扰和寄生反响。2.输出级和输入级不要共同一条地线。3.输入信号的“地〞应就近在输入级的地端，不要和其他地方的地线公用。4.各种高频和低频去耦电容的地端，应尽可能远离输入级的接地点，可靠近高电位的接地端。5.2整机电路仿真与调试电路在proteus中的仿真图如5-1、5-2、5-3所示图5-1仿真图一图5-2仿真图二图5-3仿真图三仿真结果：输入的电压从0～5V变化时，数字电压表能够测量出并利用数码管显示出来。测量的精度与要求的一致，前两位精确，百分位不作精确。要更精确，只需修改相应的源程序代码即可。本章小结本章主要介绍了整机的安装与调试中遇到的问题以及解决方法，和日常焊接电路中注意的细节问题，也是我们必须掌握的，有利于人们提高焊接的常识，最后八方真的结果展示出来。结论本设计研制历时近半年，通过和老师、同学充分合作共同努力已根本完成。在单片机数字电压表的设计中，完成的是硬件设计及调试实验，同时完成软件设计方面的工作。在硬件设计中主要工作是：设计硬件的结构框图，完成硬件的设计。如数据处理电路、显示电路。在硬件的设计过程中，数字电压表中关键技术是A/D转换电路的设计。在选择构成系统电路的元器件时，应着重考虑其是否会影响系统的稳定性以及本钱。本设计用单片机制作的数字电压表，能够把模拟的电压信号转换成数字电压信号并显示，方便人们直观准确的检测电压的变化。受时间和经验限制，本设计有缺乏和需改良的地方：1、由于时间和经验的限制，本设计实现的功能比拟单一，只能实现电压的测量，不能实现其它模拟信号的测量。2、由于A/D转换器的粗糙，在测量时，可能存在着误差，个别值的误差还比拟大，本设计根本上实现了对电压的测量。但该设计仍有很多的缺乏之处，需要进行改良设计。通过这次毕业设计，使我们明白了自己理论知识还比拟欠缺,实际操作能力还很差.要学习的东西还很多，学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习和实践，努力提高自己知识和综合素质。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！致谢经过几个月的资料查看、网上查询及老师和同学的指导与帮助，今天终于可以顺利的完成论文的最后的谢辞了，想了很久，要写下这一段谢词，表示可以进行毕业辩论了，自己想想求学期间的点点滴历历涌上心头，时光匆匆飞逝，四年的努力与付出，随着论文的完成，终于让我在大学的生活中得以划下最完美的句点。论文得以完成，要感谢的人实在太多了，首先要感谢丁文飞老师，因为论文是在丁老师的悉心指导下完成的。丁老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。本论文从选题到完成，每一步都是在丁老师的指导下完成的，倾注了丁老师大量的心血。丁老师指引我论文的方向和架构，并对本论文初稿进行逐字批阅，指正出其中误谬之处，使我有了思考的方向，他的循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，他的严谨细致、一丝不苟的作风，将一直是我工作、学习中的典范。丁老师要指导很多同学的论文，加上本来就有的教学任务，工作量之大可想而知，但在一次次的回稿中，丁老师都会指点出缺乏之处叫我加以修改，使我在论文之外明白了做学问所应有的态度。在此，谨向丁老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！谢谢丁老师在我撰写论文的过程中给予我极大的帮助。同时，论文的顺利完成，离不开同学和朋友的关心与帮助。在整个的论文调试与仿真过程当中，同学和朋友积极的帮助我查资料和提供有利于此次设计的建议和指导，在他们的帮助下，我的设计得以不断的完善，最终完成数字电压表设计的实现与仿真。另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的根底。总之，此次论文的写作过程，我收获了很多，即为大学四年的学习与生活划上了一个完美的句号，也为将来的人生之路做好了一个很好的铺垫。

参考文献MCS-51系列单片机应用技术[M].哈尔滨工业大学出版社,1990张毅坤.单片微型计算机原理及应用[M].西安电子科技大学出版社,2003孙进生.电子产品设计实例教程[M].冶金工业出版社,2001诸昌铃.LED显示屏系统原理及工程技术[M].电子科技大学出版社,2000田良，王贡.综合电子设计与实践[M].东南大学出版社,1998潘永雄.电子线路CAD实用教程[M].西安电子科技大学出版社,2003张俊科.电子线路[M].同防科技大学出版社,2000钱晓捷.汇编语言程序设计[M].北京电子工业出版社，2000李勋.单片机微型计算机大学读本[M].北京航空航天大学出版社，2002吴金戌等.8051单片机实践与应用[M].清华大学出版社，2002Souza，Crista．Atmel’s8-bitMCUplatformcraftedforFPGA[J]．ElectronicEngineeringTimes，2003，3(1)：38-40．张靖武，周灵彬．单片机系统的Proteus设计与仿真[M]．北京：电子工业出版社，2007：78-90．陈少航．基于Proteus的单片机应用系统设计与仿真[J]．现代电子技术，2021，29(6)：43-44．乔建华，李临生，田启川．Proteus在单片机教学中应用分析[J]．电气电子教学报，2021，30(6)：70-73．Janssen．12CinterfaceconnectsCompactFlashcardtomicrocontroller[J]．ElectronicEngineeringTimes，2006，18(2)：74-76．HalmeAAhavaO．AutomaticTuningofPIDandotherSimpleRegulaterinaDiditalProcessAutomaticSystem[J]．IEEETransIndustrialElectronics，1984，4(11)：74-78．周航慈．单片机应用程序设计技术[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2002：126-168．胡伟，季晓衡．单片机C程序设计及应用实例[M]．北京：人民邮电出版社，2003：36-66．附录1整机原理图附录2译文基于单片机技术的数字电压表单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大局部功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大局部部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大局部还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、计时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微处理器〔Microcontroller〕，是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器开展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的开展便分道扬镳。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的平安保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。纵观单片机的开展过程，可以预示单片机的开展趋势，大致有：1．低功耗CMOS化

MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商根本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS那么具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机开展的主要途径。2．微型单片化

现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。3．主流与多品种共存虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以80C51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond系列单片机。所以C8051为核心的单片机占据了半壁江山。而Microchip公司的PIC精简指令集(RISC)也有着强劲的开展势头，中国台湾的HOLTEK公司近年的单片机产量与日俱增，与其低价质优的优势，占据一定的市场分额。此外还有MOTOROLA公司的产品，日本几大公司的专用单片机。在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补，相辅相成、共同开展的道路。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。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，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机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主要性能：1．与MCS-51兼容2．4K字节可编程闪烁存储器3．寿命：1000写/擦循环4．数据保存时间：10年5．全静态工作：0Hz-24MHz6．三级程序存储器锁定7．128×8位内部RAM8．32可编程I/O线9．两个16位定时器/计数器10．5个中断源11．可编程串行通道12．低功耗的闲置和掉电模式13．片内振荡器和时钟电路数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量〔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。

数字电压表的特点：1．显示清晰直观，读数准确

传统的模拟式仪表必须借助于指针和刻度盘进行读数，在读数过程中不可防止的会引入人为的测量误差。数字电压表那么采用先进的数显技术，使测量结果一目了然，只要仪表不发生跳读现象，测量结果就是唯一的。2．显示位数显示位数通常为31/2位、32/3位、33/4/位、41/2位、43/4位、51/2位、61/2位、71/2位、81/2位共9种。判定数字仪表的位数有两条原那么：①能显示0～9所有数字的位是整数位；②分数位的数值是以最大显示值中最高位数字为分子，用满量程时最高数字作分母。例如，某数字仪表的最大显示值为1999，满量程计数值为2000，这说明该仪表有3个整数位，而分数位的分子为1，分母是2，故称之为31/2位，读作三位半。3．准确度高

准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合。4．分辨率高数字电压表在最低电压量程上末位1个字所代表的电压值，称为仪表的分辨力，它反映仪表灵敏度的上下。分辨力随显示位数的增加而提高。分辨率是指所能显示的最小数字〔零除外〕与最大数字的百分比。例如31/2位DVM的分辨率为％。需要指出，分辨力与准确度属于两个不同的观念。从测量角度看，分辨力是"虚"指标〔与测量误差无关〕，准确度才是"实"指标〔代表测量误差的大小〕。5．测量范围宽多量程DVM一般可测量0～1000V直流电压，配上高压探头还可测上万的高压。A/D转换器是数字电压表、数字多用表及测量系统的"心脏"。目前国内外生产的A/D转换器已达数百种，大致可分为五大类：1.单片A/D转换器；2.单片DMM专用IC；3.多重显示仪表专用IC；4.专供数字仪表使用的特制IC〔ASIC〕；5.其他通用型A/D转换器，这种芯片仅能完成模/数转换，不能直接配数字仪表。数字电压表数字仪表是一个很大的的核心和根底的数字电压表就像一个连续的模拟直流电压到离散非连续数字形式显示，这是不同于传统百分表增加读数的方法防止错误的阅读和视觉疲劳。目前，数字万用表是一个核心组成局部的内部A/D转换器，转换器，在很大程度上影响精度的准确性数字万用表的设计-数字电压表A/D转换器ADC0804用于转换模拟信号输入，AT89C51控制的核心成果的转化和加工业务，最终输出设备驱动程序的数目电压信号。数字电压表数字仪表是一个很大的的核心和根底的数字电压表就像一个连续的模拟直流电压到离散非连续数字形式显示，这是不同于传统百分表增加读数的方法防止错误的阅读和视觉疲劳。目前，数字万用表是一个核心组成局部的内部A/D转换器，转换器，在很大程度上影响精度的准确性数字万用表的设计-数字电压表A/D转换器ADC0804用于转换模拟信号输入，AT89C51控制的核心成果的转化和加工业务，最终输出设备驱动程序的数目电压信号。可进行的LED显示屏将显示电压值的小数点后一位。采用新技术、新工艺，由LSI和VLSI构成的新型数字仪表及高档智能仪器的大量问世，标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。附录3英文参考资料digitalvoltagemeterBasedonsingle-chiptechnologySinglechipisanintegratedonasinglechipacompletecomputersystem.Eventhoughmostofhisfeaturesinasmallchip,butithasaneedtocompletethemajorityofcomputercomponents:CPU,memory,internalandexternalbussystem,mostwillhavetheCore.Atthesametime,suchasintegratedcommunicationinterfaces,timers,real-timeclockandotherperipheralequipment.Andnowthemostpowerfulsingle-chipmicrocomputersystemcanevenvoice,image,networking,inputandoutputcomplexsystemintegrationonasinglechip.Alsoknownassingle-chipmicroprocessor,firstbecauseitwasusedinthefieldofindustrialcontrol.Onlybythesingle-chipCPUchipdevelopedfromthededicatedprocessor.ThedesignconceptisthefirstbyalargenumberofperipheralsandCPUinasinglechip,thecomputersystemsothatsmaller,moreeasilyintegratedintothecomplexanddemandingonthevolumecontroldevices.INTELtheZ80isoneofthefirstdesigninaccordancewiththeideaoftheprocessor,Fromthenon,theMCUandthedevelopmentofadedicatedprocessorpartedways.Atpresent,single-chiptoinfiltrateallareasofourlives,whichisverydifficulttofindtheareaofalmostnotracesofsingle-chipmicrocomputer.Missilenavigationequipment,aircraftcontrolonavarietyofinstruments,computernetworkcommunicationsanddatatransmission,industrialautomation,real-timeprocesscontrolanddataprocessing,arewidelyusedinavarietyofsmartICcard,limousineciviliansecuritysystems,videorecorders,cameras,thecontrolofautomaticwashingmachines,aswellasprogram-controlledtoys,electronicpet,etc.,whichareinseparablefromthesingle-chipmicrocomputer.Nottomentionthefieldofrobotautomation,intelligentinstrumentation,medicalequipmenthasbeen.Throughoutthedevelopmentprocessofsingle-chip,youcanindicatethedevelopmenttrendofsingle-chip,generallyare:

1.Oflow-powerCMOS

MCS-51seriesof8031introducedthepowerconsumptionof630mW,andnowwidespreadinthesingle-chip100mWorso,withthegrowingdemandforlow-powersingle-chip,andnowallthebasicsingle-chipmanufacturersareuseofCMOS(complementarymetaloxidesemiconductorprocess).Asthe80C51ontheuseofHMOS(highdensitymetaloxidesemiconductorprocess)andCHMOS(high-densitycomplementarymetaloxidesemiconductorprocess).AlthoughtheCMOSlowpowerconsumption,butbecauseofitsphysicalcharacteristicstodetermineitsspeedisnothighenough,andthenCHMOSwithhigh-speedandlowpowerconsumptioncharacteristicsofthesefeatures,itismoresuitableinlowpowerconsumption,asbattery-poweredapplications.Therefore,theprocessforsometimetocomewillbethemainwaytodevelopsingle-chipmicrocomputer.2.Singal-chipofmicro-chipNowgenerallyinconventionalsingle-chipwillbethecentralprocessingunit(CPU),randomaccessdatastorage(RAM),read-onlyprogrammemory(ROM),parallelandserialcommunicationinterface,systeminterruption,timingcircuits,integratedcircuitclockinasinglechip,enhancedsingle-chipintegration,suchasA/Dconverter,PMW(pulsewidthmodulationcircuit),WDT(watchdog),andsomewillbesingle-chipLCD(LCD)driverintegratedcircuitsareinasinglechip,thisunitincludessingle-chipcircuitsonmoreandmorepowerfulfeatures.Evensingle-chipmanufacturerscanalsobetailoredinaccordancewiththerequirementsofusers,tocreateasinglechipwithitsownchipcharacteristics.3.Mainstreamandmulti-speciescoexistenceAlthoughawidevarietyofsingle-chip,unique,butstillsingle-chipmicrocomputer80C51prevailingatthecore,compatiblewithitsstructureandcommandsystemofPHILIPSproducts,ATMELcompany'sproductsandChinaTaiwan'sWinbondSeriessingle-chipmachine.Therefore,single-chipmicrocomputerasthecoreC8051occupiedthehalf.Microchip'sPICandreducedinstructionset(RISC)hasastrongdevelopmentmomentumofChinaTaiwanHOLTEKsingle-chipcompaniesinrecentyears,increasingproduction,withitshighqualitylow-costadvantages,tooccupyacertainmarketshare.MOTOROLAadditiontothecompany'sproducts,severallargecompaniesinJapan'sexclusivesingle-chipmicrocomputer.Acertainperiodoftime,thissituationwillcontinuetobeupheld,therewillnotbeasingle-chipmonopolydomination,takingthecomplementaryinterdependence,complementarityandcommondevelopment.AT89C51isaflickerwith4KbytesEEPROM-programmablelow-voltage,high-performancedigitalmicroprocessorsCMOS8,commonlyknownassingle-chipmicrocomputer.AT89C2051isaflickerwith2KbytesEEPROMprogrammablemicrocontroller.MCUEEPROMerasurecanberepeated100times.ThedeviceATMELmanufacturehigh-densitynonvolatilememorytechnologywithi