89c51单片机数字电压表课程设计
基于AT89C51单片机数字电压表的设计
题目：基于AT89C51单片机数字电压表的设计目录一、整体设计思路框图及原理图 (3)二、模块分析 (4)1. AT89C51单片机 (4)2. A/D转换 (5)3. 显示电路 (6)三、软件设计 (5)四、程序清单 (6)五、仿真实验调试 (12)六、总结与体会. (13)七、参考文献 (14)一、 整体设计思路框图及原理图数字电压表的设计即将连续的模拟电压信号经过A/D 转换器转换成二进制数值，再经由单片机软件编程转换成十进制数值并通过显示屏显示。
按系统实现要求，决定控制系统采用AT89C51单片机，A/D 转换由于仿真软件里的ADC0809元件有问题，这里用ADC0808代替，它和ADC0809区别很小。
采用ADC0808。
数字电压表系统整体框图如下图1所示。
图1 整体框图系统通过软件设置单片机的内部定时器T1产生中断信号。
通过片选选择8路通道中的一路，将该路电压送入ADC0808的EOC 端口产生高电平，同时将ADC0808的OE 端口置为高电平，单片机将转换后结果存到片内RAM 。
系统调出转换显示程序，将转换为二进制的数据在转换成十进制数并输出到LCD 显示电路，将相应电压显示出来。
原理图见附录图7。
二、模块分析1.AT89C51单片机接口分配电路设计如右图2所示：P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/ 地址的第八位。
在这里P0口作为输入与输出分别与ADC0808的输出端和LCD显示的输入端相连，且P0外部被阻值为1KΏ的电阻拉图2 单片机接口电路高。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
基于AT89C51单片机的数字电压表设计
AT89C５１提供以下标准功能:4ＫB得Flａsh闪速存储器,１2构，一个全双工串行通信口，片内震荡器及时钟电路,同时,AT89C51可降至0Hz静态逻辑操作，并支持两种软件可选得节电工作模式.空闲方式停止CPＵ得工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作，掉电方式保存RAM中得内容，但震荡器停止工作并禁止其她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3－１所示。
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(1)根据设计题目,选择AT89C５1单片机为核心控制器件。
(2)A/D转换采用ＡDC0８0８实现,连接单片机得P1口与P３口得四位引脚。
（３）电压显示采用4位一体得ＬEＤ数码管。
（４)ＬED数码管得段码输入由端口P0产生;位码输入用端口P2产生。
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本设计选择AＴ89C51单片机作为核心控制器件。Ａ/Ｄ转换采用ＡDC08０8来实现。输入采用0~5V得直流电压源，电压显示采用４位一体得LED数码管，ＬED数码管得段码输人由端口P0输出,位码输人由端口 P2输出。
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、复位电路以及测量电压输入电路.硬件电路设计如图２－１所示。
图２—1 系统设计框图
第３章
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AT89C5１就是美国ATMEL公司生产得低电压，高性能CMOS８位单片机,片内含有4KＢ得可反复擦写得只读程序存储器与1２8字节得随机存储器。该器件采用AＴMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准得MＣS-５1指令集与输出管脚相兼容,由于将多功能8位CPＵ与闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL得ＡT89C51就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得方案。
基于89c51单片机的数字电压表设计
基于89c51单片机的数字电压表设计一、引言现代科技的进步使得电子技术在各个领域都得到广泛应用，其中电压测量作为电子测量技术的基本内容之一，在电力系统、工业自动化、仪表仪器、通信以及家用电器等浩繁领域中发挥着重要的作用。
而数字电压表则是电子测量技术的重要组成部分之一，其具有精度高、使用便利等特点，因而在实际应用中得到广泛的推广和应用。
二、设计原理本次设计的基于89c51单片机的数字电压表主要包含两个部分：模拟电路部分和数字电路部分。
1. 模拟电路部分模拟电路部分主要包括电源部分、电压信号放大部分和滤波部分。
在电源部分，使用线性稳压电源，保证系统的稳定性。
电压信号放大部分主要接受差分放大器放大输入信号，提高系统的灵敏度。
为了滤除输入信号中的高频噪声，滤波部分使用低通滤波器对信号进行滤波。
2. 数字电路部分数字电路部分主要由89c51单片机、ADC（模数转换器）、显示模块和按键模块组成。
89c51单片机作为主控制芯片，具有浩繁强大的功能，如高度集成、易编程、合理的存储空间等。
ADC模块的作用是将模拟电压信号转换为数字信号，以便单片机进行处理。
显示模块用于显示测量到的电压值，可以选择LED数码管、LCD液晶屏等方式进行显示。
按键模块则提供了对测量功能的开启和关闭，参数的调整等功能。
三、设计过程1. 模拟电路的设计模拟电路部分主要包括电源部分、电压信号放大部分和滤波部分。
电源部分接受线性稳压电源，通过变压器、整流电路和稳压电路得到所需的5V直流电源。
电压信号放大部分接受差分放大器，通过调整放大倍数，适应不同电压范围的测量。
滤波器部分接受低通滤波器，去除噪声干扰。
2. 数字电路的设计数字电路部分主要由89c51单片机、ADC、显示模块和按键模块组成。
起首进行单片机的编程，通过编程，设置ADC的工作方式、测量范围和采样频率等参数。
接着毗连ADC和单片机，通过串口通信的方式将转换后的数字信号传输给单片机。
再通过显示模块将测量到的电压值显示出来。
基于AT89C51单片机的数字电压表的Proteus仿真设计与应用
基于AT89C51单片机的数字电压表的Proteus仿真设计与应用一、本文概述本文旨在深入探讨基于AT89C51单片机的数字电压表的Proteus 仿真设计与应用。
我们将从AT89C51单片机的特点出发，分析其在数字电压表设计中的优势，并详细阐述如何利用Proteus仿真软件进行电路设计与仿真的全过程。
通过本文的阐述，读者将能够对基于AT89C51单片机的数字电压表的设计原理、电路构建、仿真测试等方面有全面的了解，并能在实践中应用所学知识，实现数字电压表的开发与优化。
本文将首先介绍AT89C51单片机的基本特性，包括其内部结构、功能特点以及适用场景。
接着，我们将详细解析数字电压表的设计原理，包括电压信号的采集、处理与转换等关键步骤。
在此基础上，我们将深入探讨如何利用Proteus仿真软件进行电路设计与仿真，包括电路元件的选择、电路连接、仿真参数设置等具体操作。
通过Proteus仿真软件的应用，我们能够在虚拟环境中对数字电压表进行仿真测试，从而验证电路设计的正确性，预测实际运行效果，优化电路设计。
Proteus仿真软件还具有操作简便、可视化程度高、仿真速度快等优点，使得电路设计与调试过程更加高效便捷。
本文将总结基于AT89C51单片机的数字电压表的Proteus仿真设计与应用过程中的经验教训，为读者在实际开发中提供参考与借鉴。
通过本文的学习与实践，读者将能够掌握数字电压表的设计与开发技能，为未来的电子工程设计与实践奠定坚实的基础。
二、AT89C51单片机概述AT89C51是Atmel公司生产的一款8位低功耗、高性能的CMOS微控制器，它属于AT89系列单片机。
AT89C51单片机内部集成了4KB 的可反复擦写的Flash只读程序存储器，这使得它具备了程序存储空间的持久性和可修改性，大大简化了程序的更新和维护过程。
它还拥有128字节的内部RAM，用于程序执行过程中的数据存储和临时变量存储。
AT89C51单片机采用了32个可编程的I/O口线，满足了大多数基本外设的接口需求。
基于at89c51单片机的数字电压表的设计
基于at89c51单片机的数字电压表的设计数字电压表是一种常见的电子测量仪器，它可以用来测量电路中的电压大小。
在本文中，我们将介绍一种基于at89c51单片机的数字电压表的设计。
一、设计原理数字电压表的设计原理是基于模数转换器（ADC）的工作原理。
ADC是一种将模拟信号转换为数字信号的电路。
在数字电压表中，ADC将输入的模拟电压信号转换为数字信号，然后通过单片机进行处理和显示。
二、硬件设计数字电压表的硬件设计包括电路图和PCB布局。
电路图包括电源电路、ADC电路、单片机电路和显示电路。
PCB布局是将电路图转换为实际的电路板。
1. 电源电路数字电压表的电源电路需要提供稳定的直流电源。
在本设计中，我们使用了7805稳压器来提供5V的直流电源。
2. ADC电路ADC电路是将输入的模拟电压信号转换为数字信号的关键。
在本设计中，我们使用了AD0804芯片作为ADC电路。
AD0804是一种8位的串行输出ADC，它可以将输入的模拟电压信号转换为8位的数字信号。
3. 单片机电路单片机电路是数字电压表的核心部分。
在本设计中，我们使用了at89c51单片机作为控制器。
单片机通过串行通信接收ADC输出的数字信号，并进行处理和显示。
4. 显示电路显示电路是将单片机处理后的数字信号转换为实际的电压值并显示出来的部分。
在本设计中，我们使用了4位7段LED数码管作为显示器。
三、软件设计数字电压表的软件设计包括单片机程序和PC端程序。
单片机程序是控制器的核心部分，它通过串行通信接收ADC输出的数字信号，并进行处理和显示。
PC端程序是用来控制数字电压表的参数和显示的。
1. 单片机程序单片机程序主要包括串行通信、ADC转换和数码管显示三个部分。
串行通信是单片机和ADC之间的通信方式，它通过SPI协议进行通信。
ADC转换是将输入的模拟电压信号转换为数字信号的部分。
数码管显示是将单片机处理后的数字信号转换为实际的电压值并显示出来的部分。
基于-AT89C51单片机的数字电压表设计
毕业设计基于AT89C51单片机的数字电压表设计目录0引言 (1)1系统整体设计思路及方案 (1)1.1设计思路 (1)1.2设计方案 (1)2数字电压表的硬件设计 (2)2.1主控制模块的设计 (2)2.1.1 AT89C51性能简介 (2)2.1.2 AT89C51各引脚功能 (2)2.1.3 AT89C51的复位电路和时钟电路 (4)2.2 A/D转换模块的设计 (5)2.2.1 ADC0808的主要特性 (6)2.2.2 ADC0808各引脚功能 (6)2.3显示电路的设计 (7)2.4总体电路设计图 (9)3 数字电压表的软件设计 (10)3.1 设计流程图 (10)3.2 各子程序简介 (11)4 仿真 (11)4.1 软件调试 (11)4.2 误差分析 (11)5 结论 (12)参考文献 (13)附录 (14)致谢 (16)基于AT89C51单片机的数字电压表设计摘要：数字电压表是常用的对电子电路进行检测的较精密仪器之一。
本文的设计思想是一种基于单片机的数字电压表设计方式。
该设计主要由三个模块组成：A/D转换模块、数据处理主控模块和显示模块。
A/D转换模块主要由芯片ADC0808来完成，它负责将采集到的模拟量转换为相应的数字量传送到数据处理模块（单片机）。
数据处理主控模块由单片机AT89C51来完成，它负责将ADC0808传送过来的数字量经过一定的数据处理，产生相对应的显示码传送到显示模块进行显示。
此外，它还控制芯片ADC0808的工作。
经过仿真软件结果表明本设计中的电压表电路简单，所用元件较少，成本低且测量精度高。
此电压表可以测量0—5V的模拟输入电压值，并通过一个四位一体的7段数码管显示出来。
关键词：数字电压表；单片机；A/D转换；AT89C51；ADC0808The design of digital voltage meter based onAT89C51 single chip microcomputerAbstract: digital voltage meter is one of the more commonly used detection precision instrument for electronic circuit. The design is a design method based on single chip digital voltage meter. The design consists of three modules: A/D module, data processing, the main control module and display module. The A/D conversion module is mainly completed by the ADC0808, which is responsible for converting the collected analog to digital quantity corresponding to a data processing module (MCU). Data processing by the MCU AT89C51 to complete the main control module, which is responsible for the digital ADC0808 transmission after data processing, generate the corresponding display code is sent to the display module for displaying. In addition, it also control chipADC0808 work. The design of the voltage meter circuit is simple, less elements used, low cost and high measurement accuracy. The analog input voltage can be measured in 0 5V of the value of the voltage meter, and through 7 digital tubes a four integrated display.Keywords: digital voltage meter；MCU；A/D；AT89C51；ADC08080 引言在电量的测量中，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。
基于AT89C51单片机的数字电压表设计
基于单片机的LED显示屏的数字电压表引言这是一个很容易建立并且非常准确和有用的数字电压表。
它被设计成一个面板仪表，可用于直流电源供应器或其他需要有一个准确电压指示的地方。
该电路采用的ADC（模拟数字转换器）集成电路CL7107由Intersil公司生产。
该IC采用40引脚的情况下整合了所有必要的电路模拟信号转换为数字，可以直接驱动4个7段LED显示。
在IC中内置的电路是数字转换器，比较器，一个时钟，一个解码器和一个7段LED显示驱动器模拟。
在这里它描述了一个可以显示在0-1999电压范围的直流电压电路。
前面LED显示屏数字电压表技术规格 - 特征电源电压：.............+ / - 5V（对称）。
电源要求：.............200mA（最大）。
测量范围：.............+ / - 0-1,999V在四个范围。
精度：.................0.1％。
特征：- 小尺寸。
- 简易建筑。
- 成本低。
- 简单的调整。
- 易于读取距离。
- 很少的外部元件。
数字电压表的基本原则为了了解电路的运作的原则，说明ADC的集成电路工程是必要的。
该集成电路具有以下非常重要的特点：- 准确性。
- 抗干扰性。
- 无需要一个采样保持电路。
- 它有一个内置的时钟。
- 它不需要精度高的外部元件。
一个模拟数字转换器(ADC)，从现在起更好的称为双斜率转换器或集成转换器。
这种类型的转换器通常优于其他类型，因为它提供了准确，简洁的设计和它可以将相对不重要的噪音变得非常可靠。
如果将电路分两个阶段描述，该电路的操作将更好的理解。
在第一阶段的输入集成电压和最后阶段的输出集成电压中有一个电压与输入电压成正比。
在预设的时间结束时，积分将到达内部基准电压以及输出电路会逐渐降低直至达到零参考电压水平。
第二个阶段就是所谓的负斜率时期，其持续时间由第一阶段积分器输出而定。
作为第一个操作时间是固定的，第二个变量的长度就可以比较两个这样的输入电压，其实是相对于内部参考电压，其结果是编码，然后发送到显示。
基于AT89C51单片机的电压表设计
课程设计成果说明书题目：基于AT89C51单片机的电压表设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
51单片机的数字电压表设计
51单片机的数字电压表设计随着科技的快速发展，单片机在许多领域得到了广泛应用。
51单片机作为一种常见的单片机，具有功能强大、易于编程等优点，因此在数字电压表设计中具有独特优势。
本文将介绍如何利用51单片机设计数字电压表。
数字电压表的电源电路通常采用直流电源，可以通过变压器将交流电转换为直流电，再经过滤波和稳压电路，将电压稳定在单片机所需的电压范围内。
数字电压表的信号采集电路可以采用电阻分压的方式，将待测电压分压后送入单片机进行测量。
为了提高测量精度，可以采用差分放大器对信号进行放大和差分输出。
51单片机内置ADC模块，可以将模拟信号转换为数字信号。
在数字电压表中，可以使用ADC模块对放大后的模拟信号进行转换，得到数字信号后进行处理和显示。
数字电压表的显示电路可以采用液晶显示屏或LED数码管，将测量结果以数字形式显示出来。
液晶显示屏具有显示清晰、亮度高、视角广等优点，但价格较高；LED数码管价格便宜、亮度高、寿命长，但显示内容有限。
数字电压表的主程序主要完成电压的采集、A/D转换和显示等功能。
主程序首先进行系统初始化，包括设置ADC模块参数、初始化显示等；然后不断循环采集电压信号，将采集到的模拟信号转换为数字信号后进行处理和显示。
51单片机的ADC模块可以通过特殊功能寄存器进行配置和控制。
在数字电压表的软件设计中，需要编写ADC模块驱动程序，以控制ADC 模块完成模拟信号到数字信号的转换。
具体实现可以参考51单片机的ADC模块寄存器定义和操作指南。
数字电压表的显示程序需要根据显示硬件选择合适的显示库或驱动程序。
在编写显示程序时，需要将采集到的数字信号转换为合适的数值，并将其显示在显示屏上。
具体实现可以参考所选显示库或驱动程序的文档说明。
精度问题：数字电压表的精度直接影响到测量结果的质量。
为了提高测量精度，可以采用高精度的ADC模块和合适的信号处理技术。
同时，需要注意信号采集电路中电阻的精度和稳定性。
基于AT89C51单片机的数字电压表设计说明
(1）根据设计题目，选择AT89C51单片机为核心控制器件。
(2）A/D转换采用ADC0808实现，连接单片机的P1口和P3口的四位引脚。
(3）电压显示采用4位一体的LED数码管。
(4）LED数码管的段码输入由端口P0产生；位码输入用端口P2产生。
2.3 设计方案
本设计选择AT89C51单片机作为核心控制器件。A/D转换采用ADC0808来实现。输入采用0～5V的直流电压源，电压显示采用4位一体的LED数码管，LED数码管的段码输人由端口P0输出，位码输人由端口 P2输出。
3.1.3 AT89C51的复位电路和时钟电路5
3.2 A/D转换电路பைடு நூலகம்计6
3.2.1 ADC0808的主要特性7
3.2.2 ADC0808各引脚功能7
3.3 显示电路的设计8
3.4 总体电路设计10
第4章 数字电压表的软件设计11
4.1 设计流程图11
4.2 各子程序简介12
第5章 软件调试13
5.1 软件调试13
图3-1 AT89C51引脚图
AT89C51芯片的各引脚功能为：
P0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。
基于AT89C51单片机的简易数字电压表设计
基于AT89C51单片机的简易数字电压表设计摘要本论文给出基于单片机的简易数字电压表设计，控制系统采用AT89C51单片机,A/D转换器采用ADC0809为主要硬件,实现数字电压表的硬件电路与软件设计。
数字电压表可以测量0～5V的8路输入电压值,并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。
关键词：数字电压表；单片机；AT89C51； ADC0809；1 引言数字电压表（Digital Voltmeter）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。
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。
数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础,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, 避免了读数的视差和视觉疲劳。
目前数字电压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电压表的准确度,本文A/D转换器采用ADC0809对输人模拟信号进行转换, 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。
数字式电压表是由高阻抗电压表头与分压电路组成的。
数字式电压表头的等效输入电阻通常在200M欧以上，满量程时所流经的电流通常在1皮安左右。
以上述表头制成的数字式电压表，满量程时所流经的电流与量程有关，通常在1皮安至100微安之间。
数字电压表(数字面板表)是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量工具有关数字电压表的书籍和应用已经非常普及了。
单片机AT89C51数字电压表课程设计
课程设计课程名称单片机原理与应用课题名称简易数字电压表专业电气工程及其自动化班级学号姓名指导教师课程设计任务书课程名称：单片机原理与应用题目：简易数字电压表专业班级：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导老师：审批：任务书下达日期2014 年 5 月12 日设计完成日期2014 年 5 月23 日目录2总体方案设计2.1设计要求⑴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。
⑵采用1路模拟量输入，能够测量0-5V之间的直流电压值。
⑶电压显示用4位一体的LED数码管显示，至少能够显示两位小数。
⑷尽量使用较少的元器件。
2.2 设计思路⑴根据设计要求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。
⑵A/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。
⑶电压显示采用4位一体的LED数码管。
⑷LED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。
⑸独立键盘：按键传送输入信息；由于本次设计有4个按键故直接使用4个I/O口来对应4个按键。
2.3 设计方案硬件电路设计由7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、按键控制电路以及测量电压输入电路。
硬件电路设计框图如图2.1所示。
如图2.13 硬件电路设计3.1芯片的选择本次课程设计选用AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含有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内部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；片内震荡器和掉电模式。
单片机数字电压表设计LED显示含C源代码
1. 绪论............................... 错误!未定义书签。
1.1 课程设计规定...................... 错误!未定义书签。
1.2 数字电压表简介.................... 错误!未定义书签。
2. 硬件单元电路设计................... 错误!未定义书签。
2.1数字电压表构造框图................. 错误!未定义书签。
2.1.1 AT89C51单片机简介............ 错误!未定义书签。
2.1.2 ADC0832转换器简介............ 错误!未定义书签。
2.1.3 时钟电路..................... 错误!未定义书签。
2.1.4 复位电路..................... 错误!未定义书签。
2.1.5 LED显示电路.................. 错误!未定义书签。
3. 软件单元电路设计................... 错误!未定义书签。
3.1 主程序流程图...................... 错误!未定义书签。
3.2显示子程序流程图................... 错误!未定义书签。
3.3 A/D转换子程序流程图............... 错误!未定义书签。
3.4 数据解决子程序流程图.............. 错误!未定义书签。
4. 数字电压表仿真设计图与实物图....... 错误!未定义书签。
4.1 仿真图............................ 错误!未定义书签。
4.2 器件清单.......................... 错误!未定义书签。
4.3 硬件电路实物图.................... 错误!未定义书签。
5. 程序代码.............................. 错误!未定义书签。
基于单片机的数字电压表的是课程设计
摘要本课题实验主要采用AT89C51芯片和ADC0808芯片来完成一个简易的数字电压表，能够对输入的0～5 V的模拟直流电压进行测量，并通过一个4位一体的7段LED数码管进行显示，测量误差约为0.019V。
该电压表的测量电路主要由三个模块组成：A/D 转换模块、数据处理模块及显示控制模块。
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。
数据处理则由芯片AT89C51来完成，其负责把ADC0808传送来的数字量经一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；另外它还控制着ADC0808芯片的工作。
显示模块主要由7段数码管及相应的驱动芯片(74HC245)组成，显示测量到的电压值。
关键词：简易数字电压表；ADC0809；AT89C51；LED。
目录摘要 (Ⅰ)1 绪论 (1)1.1 数字电压表特点 (1)1.2 数字电压表原理框图 (2)2 硬件电路设计 (2)2.1 A/D转换电路设计 (2)2.2 显示电路设计 (4)2.3 振荡电路设计 (4)2.4 复位电路设计 (5)2.5 硬件原理图 (5)3 系统软件设计 (6)3.1 主程序设计 (6)3.2 数据接收程序设计 (7)3.3 数据转换程序设计 (8)3.4 数据显示程序设计 (8)4 系统模块仿真 (8)4.1 proturs仿真介绍 (8)4.2 系统模块电路设计 (9)4.3 系统模块电路仿真 (9)4.4 仿真结果分析 (11)总结 (13)参考文献 (14)附录A源程序清单 (15)1 绪论数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，作为智能仪表的一种，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。
基于89c51单片机的数字电压表设计
基于89c51单片机的数字电压表设计0 引言数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础，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，避免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，本文AID 转换器采用ADC0809 对输入模拟信号进行转换，控制核心AT89c51N 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 数字电压表硬件电路设计硬件电路设计主要包括：89C51 单片机系统，~D 转换电路，显示电路。
测量最大电压为5V,显示最大值为5.00V.图l 是数字电压表硬件电路原理图。
1.1 89C51 单片机系统和显示电路由于单片机体积小、重量轻、价格便宜，所以本系统采用89C51 单片机，其原理图如图1 所示。
89C51 内部有4KB 的EEPROM,128 字节的RAM,所以一般都要根据系统所需存储容量的大小来扩展，ROM 和RAM.本电路/EA 接高电平，没有扩展片外ROM 和RAM.89C51 的P1、P3.0~P3.3 端口作为四位LED 数码管显示控制。
P3.5 端口用作单路显示/循环显示转换按钮，P3.6 端口用作单路显示时选择通道。
P0 端口作0809 的A/D 转换数据读入用，P2 端口用作0809 的A/D 转换控制。
1.2 A/D 转换电路图1数字电压表电路原理图A/D转换由集成电路0809完成。
0809具有8路模拟信号输入端口，地址线（23~25脚）可决定对哪一路模拟信号进行A/D转换。
22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。
6脚为测试控制，当输入一个21xs宽高电平脉冲时，就开始A/D转换。
7脚为A/D转换结束标志，当A/D 转换结束时，7脚输出高电平。
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转换数据从该端口输出。
STC89C51电压表设计
基于STC89C51单片机的数字电压表设计时间：2009-12-11 13:00:20 来源：电子元器件应用作者：胡卓敏，王丽娟中北大学0 引言数字电压表的设计和开发已有很多类型和款式，传统的数字电压表有自己的特点，它们适合在现场做手工测量，而要完成远程测量并对测量的数据做进一步处理，运用传统的数字电压表是无法完成的。
为此，本文设计了基于PC通信的数字电压表，该表既可以完成测量数据的传递，又可借助PC进行测量数据的处理。
所以，这种类型的数字电压表无论在功能和实际应用上，都具有传统数字电压表无法比拟的优点，这使得它的开发和应用都具有良好的前景。
1 系统构成本系统主要由硬件和软件两部分构成，硬件主要包括数据采集电路，单片机最小数据采集系统，单片机与PC机的接口电路等。
软件主要有单片机数据采集程序，单片机与上位机通信程序，以及上位机数据处理程序。
2 数据采集电路原理该新型数字电压表测量的电压类型为直流，测量范围为0～5 V，下位机采用的单片机为STC89C51，AD转化采用的是最常见的ADC0809，可通过RS232串行口与PC机进行通信，以传送所测量的直流电压数据。
图1所示是该数字电压表的数据采集电路。
电路的设计已做到了最小化，即没有用任何附加逻辑器件做接口电路，便可实现单片机对ADC0809转换芯片的操作。
图1中的ADC0809是8位的模数转化芯片，片内有8路模拟选通开关以及相应的通道锁存译码电路，转化时间大约为100μs左右。
在电路应用中，首先要指定ADC0809的数据通道，当外部电压进入芯片后，STATR信号由高到低，在脉冲的下降沿ADC0809开始转换，同时管脚EOC电平变低，表示转化正在进行，转化完成之后，管脚EOC的电平变高，表示一次转化结束。
3 软件编程本系统的软件程序主要包括下位机数据采集程序、上位机可视化界面程序、单片机与PC机的串口通信等。
单片机可采用C51编程，上位机操作可采用VC++6．0进行可视化编程，这样，在串口调试的时候，就可以借助“串口调试助手”工具，并有效利用这个工具提高，整个系统效率。
基于AT89C51和ADC0809简易数字电压表的设计
基于AT89S51的简易数字电压表的设计摘要：本课题是利用单片机设计一个数字电压表，能够测量0－5V之间的直流电压值，四位数码管显示，使用的元器件数目较少。
外界电压模拟量输入到A/D转换部分的输入端，通过ADC0809转换变为数字信号，输送给单片机。
然后由单片机给数码管数字信号，控制其发光，从而显示数字。
此外，本文还讨论了设计过程中的所用的软件硬件环境，调试所出现的问题等。
关键词：单片机； AT89S51；数字电压表； ADC0809,四位数码管任务书1.设计题目基于AT89S51的简易数字电压表的设计。
2.设计内容与要求用AT89S51单片机和ADC0809组成一个数字电压表，要求能够测量0～5V的直流电压值，并用四位数码管显示，并要求所用元器件最少。
3,。
设计目的意义(1).通过亲身的设计应用电路，将所用的理论知识应用到实践中，增强实践动手能力，进而促进理论知识的强化。
(2).通过数字电压表的设计系统掌握51单片机的应用。
掌握A/D转换的原理及软件编程及硬件设计的方法，掌握根据课题的要求，提出选择设计方案，查找所需元器，设计并搭建硬件电路，编程写入EPROM并进行调试等。
目录一、系统原理框图二、AT89S51的结构三、器件的比较与选择四、系统硬件及仿真图五、相关软件简介六、程序流程图与源程序七、数字电压表发展及未来八、设计体会九、参考文献基于AT89S51的简易数字电压表的设计第一章系统原理框图选择AT89S51作为单片机芯片，选用四位8段共阴极LED数码管实现电压显示，利用ADC0809作为数模转换芯片。
将数据采集接口电路输入电压传入ADC0809数模转换元件，经转换后通过D0至D7与单片机P0口连接，把转换完的模拟信号以数字信号的信号的形式传给单片机，信号经过单片机处理从LED数码显示管显示。
P2口接数码管位选，P1接数码管，实现数据的动态显示，如图4.1所示。
图4.1 系统原理框图第二章： AT89S51的结构在本次课题设计中我们选择了AT89S51芯片。
89c51单片机数字电压表课程设计
目录引言 (1)1硬件设计 (2)1.1单片机控制模块设计 (2)1.1.1时钟电路 (2)1.1.2复位电路 (2)1.1.3AT89C51芯片功能简介 (2)1.2逐次逼近式A/D转换模块设计 (5)1.3七段数码管简介 (6)1.4 A/D转换电路总体设计 (7)2软件设计 (8)3 PROTEUS软件仿真 (9)3.1 PROTEUS软件简介 (9)3.1.1Proteus ISIS的启动 (9)3.1.2Proteus ISIS的工作界面 (10)3.2KEIL简介 (10)3.3利用Proteus ISIS仿真与调试 (11)总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)引言随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段，对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。
数字电压表是采用数字化测量技术设计的电压表。
数字电压表与模拟电压表相比，具有读数直观、准确、显示范围宽、分辨力高、输入阻抗大、集成度高、功耗小、抗干扰能力强，可扩展能力强等特点，因此在电压测量、电压校准中有着广泛的应用。
本文采用ADC0808对输入模拟信号进行转换，控制核心AT89C51单片机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，通过Proteus仿真软件实现接口电路设计，并进行实时仿真。
Proteus软件是一种电路分析和实物模拟仿真软件。
电压表的数字化测量，关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量，完成这种转换的电路叫模数转换器（A/D）。
数字电压表的核心部件就是A/D 转换器，由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的DVM。
一般说来，A/D转换的方式可分为两类：积分式和逐次逼近式。
电压表的数字化测量，关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量，完成这种转换的电路叫模数转换器（A/D）。
数字电压表的核心部件就是A/D 转换器，由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的DVM。
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目录引言 (1)1硬件设计 (2)1.1单片机控制模块设计 (2)1.1.1时钟电路 (2)1.1.2复位电路 (2)1.1.3AT89C51芯片功能简介 (2)1.2逐次逼近式A/D转换模块设计 (5)1.3七段数码管简介 (6)1.4 A/D转换电路总体设计 (7)2软件设计 (8)3 PROTEUS软件仿真 (9)3.1 PROTEUS软件简介 (9)3.1.1Proteus ISIS的启动 (9)3.1.2Proteus ISIS的工作界面 (10)3.2KEIL简介 (10)3.3利用Proteus ISIS仿真与调试 (11)总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)引言随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段，对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。
数字电压表是采用数字化测量技术设计的电压表。
数字电压表与模拟电压表相比，具有读数直观、准确、显示范围宽、分辨力高、输入阻抗大、集成度高、功耗小、抗干扰能力强，可扩展能力强等特点，因此在电压测量、电压校准中有着广泛的应用。
本文采用ADC0808对输入模拟信号进行转换，控制核心AT89C51单片机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，通过Proteus仿真软件实现接口电路设计，并进行实时仿真。
Proteus软件是一种电路分析和实物模拟仿真软件。
电压表的数字化测量，关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量，完成这种转换的电路叫模数转换器（A/D）。
数字电压表的核心部件就是A/D 转换器，由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的DVM。
一般说来，A/D转换的方式可分为两类：积分式和逐次逼近式。
电压表的数字化测量，关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量，完成这种转换的电路叫模数转换器（A/D）。
数字电压表的核心部件就是A/D 转换器，由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的DVM。
一般说来，A/D转换的方式可分为两类：积分式和逐次逼近式。
1硬件设计1.1单片机控制模块设计单片机控制模块的作用是为控制各单元电路的运行并完成数据的换算或处理，主要由单片机、时钟电路、复位电路组成。
1.1.1时钟电路单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的，在单片机的XTAL1和XYAL2两个管脚接一只晶振及两只电容就构成了单片机的时钟电路，电路中电容器1C 和2C对振荡频率有微调作用，通常取(30±10)pF石英晶体选择6MHz或12MHz 都可以。
时钟电路如图1-1所示。
图1-1系统时钟电路图图1-2系统复位电路1.1.2复位电路单片机的RST管脚为设计提供了一个外部复位信号输入口。
复位信号是高电平有效，高电平有效的持续时间为2个机器周期以上。
单片机的复位方式可由手动复位方式完成。
电阻、电容器的参考值1R=10KΩ、1C=20pF、h C=20pF。
复位电路如图1-2所示。
1.1.3AT89C51芯片功能简介主要功能：1.8位CPU；2.片内振荡器频率范围1.2-12MHZ；3.128字节片内数据存储器；4.4KB片内程序存储器5.程序存储器寻址范围64KB；6.片外数据存储器寻址范围64KB；7.21字节专用寄存器；8.4个8位并行I/O口：P0 P1 P2 P3；9.1个全双工串行I/O口；10.2个16位定时器/计数器；11.中断系统有5个中断源，可编程为2个优先级；12.111条指令；13.有很强的位寻址、位处理能力；14.片内单总线结构；15.单一＋5V电源。
MCS-51系列单片机是双列直插式封装的40引脚芯片。
如图1-3。
图1-3 A T89C51引脚图VCC : 电源GND: 地P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写1时，引脚用作高阻抗输入当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。
在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。
程序校验时，需要外部上拉电阻。
P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P1端口写1时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）。
P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P2端口写1时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时，P2口送出高八位地址。
在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。
在使用8位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。
在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P3端口写1时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
P3口亦作为AT89C51特殊功能（第二功能）使用，在flash 编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。
RST: 复位输入。
晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。
看门狗计时完成后，RST脚输出96个晶振周期的高电平。
特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。
DISRTO默认状态下，复位高电平有效。
ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。
在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。
在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。
然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。
如果需要，通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作将无效。
这一位置“1”，ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。
否则，ALE将被微弱拉高。
这个ALE使能标志位（地址为8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。
PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。
当AT89C51从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN将不被激活。
EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。
为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令，EA必须接GND。
为了执行内部程序指令，EA应该接VCC。
在flash编程期间，EA也接收12伏VPP 电压。
XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
1.2逐次逼近式A/D转换模块设计逐次逼近型A/D转换器属于直接型A/D转换器，它能把输入的模拟电压直接转换为输出的数字代码，而不需要经过中间变量。
主要由比较器、环形分配器、控制门、寄存器与D/A转换器组成。
1.ADC0808引脚功能图1-4 ADC0808引脚图IN0～IN7：8路模拟量输入。
A、B、C：3位地址输入，2个地址输入端的不同组合选择八路模拟量输入。
ALE：地址锁存启动信号，在ALE的上升沿，将A、B、C上的通道地址锁存到内部的地址锁存器。
D0～D7：八位数据输出线，A/D转换结果由这8根线传送给单片机。
OE：允许输出信号。
当OE=1时，即为高电平，允许输出锁存器输出数据。
START：启动信号输入端，START为正脉冲，其上升沿清除ADC0808的内部的各寄存器，其下降沿启动A/D开始转换。
EOC：转换完成信号，当EOC上升为高电平时，表明内部A/D转换已完成。
2.ADC0808内部结构图逐次逼近型A/D转换器ADC0808由八路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、D/A转换器、寄存器、控制电路和三态输出锁存器等组成。
其内部结构如图1-5所示。
图1-5ADC0808内部结构1.3七段数码管简介7段LED数码管，是在一定形状的绝缘材料上，利用单只LED组合排列成“8”字型的数码管，分别引出它们的电极，点亮相应的点划来显示出0-9的数字。
如图1-6。
LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。
右图是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。
将多只LED的阴极连在一起即为共阴式，而将多只LED的阳极连在一起即为共阳式。
以共阴式为例，如把阴极接地，在相应段的阳极接上正电源，该段即会发光。
当然，LED的电流通常较小，一般均需在回路中接上限流电阻。
假如将"b"和"c"段接上正电源，其它端接地或悬空，那么"b"和"c"段发光，此时，数码管显示将显示数字“1”。
而将"a"、"b"、"d"、"e"和"g"段都接上正电源，其它引脚悬空，此时数码管将显示“2”。
依此类推。
图1-6 7段LED数码管1.4 A/D转换电路总体设计利用AT89C51和ADC0809附加一些外围电路设计出可以采样模拟信号并将其转换成数字电压值在数码管上显示出来，从而可实现测量电压的功能，实现电路如图1-7。
图1-7 数字电压表实现电路2软件设计根据硬件电路编写相应的程序，实现电压的采集、转换、处理、显示几个功能，从而实现测量电压的效果。
另外利用外部中断一实现通道的手动和自动之间的转换，这是本软件设计的思想。
具体程序参见附录一。
主设计流程如图2-1。
要实现的功能有：1.可以测量0～5V范围内的8路直流电压值。
2.在4位LED数码管上轮流显示各路电压值或单路选择显示，其中3位LED 数码管显示电压值，显示范围为0.00V～5.00V，1位LED数码管显示路数,8路分别为1-8。
3.测量最小分辨率为0.02V。
图2-1 数字电压表程序设计流程3 PROTEUS软件仿真3.1 PROTEUS软件简介Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。