单片机课程设计-简易数字电压表资料
简易数字直流电压表的设计--单片机课程设计
1、前言数字电压表（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。
本章重点介绍单片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。
2 、系统原理及基本框图如图2.1所示，模拟电压经过档位Array切换到不同的分压电路衰减后，经隔离干扰送到A/D转换器进行A/D转换，然后送到单片机中进行数据处理。
处理后的数据送到LED中显示。
图2.1系统基本方框图3、硬件设计3.1 、电源电路图 3.1 电源电路原理图3.2 、A/D 转换电路A/D 转换器的转换精度对测量电路极其重要，它的参数关系到测量电路性能。
本设计采用A/D 转换器，它的性能比较稳定，转换精度高，具有很高的抗干扰能力，电路结构简单，其缺点是工作速度较低。
在对转换精度要求较高，而对转换速度要求不高的场合如电压测量有广泛的应用。
图3.2.1 A/D 转换器图3.2.2双积A/D 转换器的波形图如图所示：对输入模拟电压和基准电压进行两次积分，先对输入模拟电压进行积分，将其变换成与输入模拟电压成正比的时间间隔 T1，再利用计数器测出此时间间隔，则计数器所计的数字量就正比于输入的模拟电压；接着对基准电压进行同样的处理。
在常用的A/D转换芯片（如ADC -0809、ICL7135、ICL7109 等）中，ICL7135与其余几种有所不同，它是一种四位半的A/D转换器，具有精度高（精度相当于14位二进制数）、价格低廉、抗干扰能力强等优点。
单片机课程设计报告报告——数字电压表
数字电压表单片机课程设计报告班级：姓名：学号：指导教师：2011 年3 月29 日数字电压表电路设计报告一、题目及设计要求采用51系列单片机和ADC 设计一个数字电压表，输入为0～5V 线性模拟信号，输出通过LED 显示，要求显示两位小数。
二、主要技术指标1、数字芯片A/D 转换技术2、单片机控制的数码管显示技术3、单片机的数据处理技术三、方案论证及选择主要设计方框图如下：1、主控芯片方案1：选用专用转化芯片INC7107实现电压的测量和实现，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。
缺点是京都比拟低，内部电压转换和控制局部不可控制。
优点是价格低廉。
方案2：选用单片机AT89C51和A/D 转换芯片ADC0809实现电压的转换和控制，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。
缺点是价格稍贵；优点是转换京都高，且转换的过程和控制、显示局部可以控制。
基于课程设计的要求和实验室能提供的芯片，我选用了：方案2。
2、显示局部方案1：选用4个单体的共阴极数码管。
优点是价格比拟廉价；缺点是焊接时比拟麻烦，容易出错。
方案2：选用一个四联的共阴极数码管，外加四个三极管驱动。
这个电路几乎没有缺点；优点是便于控制，价格低廉，焊接简单。
基于课程设计的要求和实验室所能提供的仪器，我选用了：方案2。
四、电路设计原理模拟电压经过档位切换到不同的分压电路筛减后，经隔离干扰送到A/D转换器进展A/D转换。
然后送到单片机中进展数据处理。
处理后的数据送到LED 中显示。
同时通过串行通讯与上位通信。
硬件电路及软件程序。
而硬件电路又大体可分为A/D转换电路、LED显示电路，各局部电路的设计及原理将会在硬件电路设计局部详细介绍；程序的设计使用汇编语言编程，利用Keil和PROTEUS 软件对其编译和仿真。
一般I/O接口芯片的驱动能力是很有限的，在LED显示器接口电路中，输出口所能提供的驱动电流一般是不够的尤其是设计中需要用到多位LED，此时就需要增加LED驱动电路。
单片机课程设计报告：电压表(附程序)
——电压表【课题】电压表【设计要求】设计一个量程可变的数字电压表，用3个LED数码管显示，电压表量程为0~200mV（显示0~200mV）、200mV~2V（显示0.2V~2V）。
【设计原理】一、实验电路图二、工作原理如上图所示，实验中主要用到的芯片有运算放大器、继电器、ADC0832、8951单片机及其外围设备。
电压表的量程为两档，0~200mV 和200mV~2V。
其相对应的运放的放大增益是25倍和2.4倍，这样即使是最大的输入其通过运放后的输出电压都会小于5V,其通过限幅电路后电压均为其真实值。
然后模拟输入电压由AD0832输入，经过模数转换后送给单片机。
由p0口输出字形，同时由p1.4的电平控制74LS573的锁存和直通状态。
P1.5、p1.6、p1.7控制字位。
P1.2控制继电器的工作状态，当P1.2低电平时，三极管工作在截止状态，继电器线圈无电流通过，继电器处于常闭状态，那么相对应的运放的放大增益为25倍。
而当P1.2为高电平时，三极管工作在饱和状态，继电器线圈有电流通过，产生电磁力将继电器的开关吸到常开状态，其对应的放大增益即变为2.4倍。
对于一个模拟输入，现将其放大2.4倍，然后由AD 输入并相应转化，如果它的输出要是小于0.5V ，也就是19H ，则选择此档位是不精确的，也说明此时的输入电压介于0~200mV 之间。
那么我们就需要让P1.2置低电平，将相应的放大倍数改成25以提高转换精度。
若其满足相应的条件则直接将其转换成BCD 码并直接送数显示即可。
实验中用到了模数转换器ADC0832，其引脚图如右图所示，ADC0832是8位逐次逼近型A ／D 转换器， 单一正5V 电源供电，CS 为片选， CLK 提供串行输入／输出时钟信号，DO用于串行数字输出，CHO 和CHl 为双通道模拟输入端， 它可用软件设定为单端或差分输人。
在差分方式中，通道口地址的选择由DI 逐位输入，GND 是数字、模拟公共地，cc V (REP V )为芯片电源、参考电压公共端。
基于单片机的简易数字电压表设计
基于单片机的简易数字电压表设计随着电子技术的迅猛发展，数字电压表在实验室、工业和日常生活中的应用越来越广泛。
本文将详细介绍基于单片机的简易数字电压表的设计过程，包括系统设计思路、硬件选型、软件实现以及调试过程。
设计一个简易数字电压表的目标是实现对直流电压的实时测量，并将其以数字形式显示。
该系统的核心是单片机，它负责数据采集、处理及结果显示。
选用单片机的原因在于其体积小、成本低、易于编程等优点。
在硬件设计方面，系统主要由输入电路、单片机、显示模块和电源模块组成。
输入电路的作用是将待测电压信号转化为单片机可处理的电信号。
一般采用分压电路，通过电阻分压的方法，将高电压降低至单片机的可接受范围。
还需考虑输入电压的范围，以确保测量精度和系统安全。
选用的单片机需具备一定的模拟输入功能，以便对电压进行采样。
常用的单片机型号有51系列、AVR系列及STM32系列等，其中STM32系列因其较高的性能和丰富的外设而受到广泛关注。
在设计中，应根据具体需求选择合适的单片机，并进行必要的引脚配置。
显示模块的选择是系统设计的重要环节，常用的有液晶显示屏（LCD）和七段数码管。
液晶显示屏具有显示内容丰富、可视角度广等优势，但其功耗相对较高。
而七段数码管则以其简洁明了的特性广泛应用于数字电压表中。
在本设计中，建议使用LCD显示模块，以便于显示多位数值及相关信息。
电源模块的设计需确保系统的稳定运行。
一般采用稳压电源，为单片机及其他外设提供稳定的电压供应。
需考虑电源的功耗及散热问题，确保系统在长期工作中不会出现故障。
数据处理模块是整个系统的核心，其主要任务是将采集到的模拟电压信号转换为相应的数字值。
可采用模数转换（ADC）技术，将模拟信号转换为数字信号，并进行必要的线性化处理。
处理过程中，应考虑量化误差及噪声对测量结果的影响。
数据显示模块负责将处理后的电压值通过LCD显示出来。
在这一过程中，需要对显示内容进行格式化，以确保信息的清晰易读。
单片机课程设计——数字电压表
单片机预习报告--------------电压表一．题目分析根据题目要求，系统设计需要基于自动控制原理，实现电压量程的自动切换、数据采样、电压显示等功能。
主要来说，系统由信号调理电路、A/D转换电路、单片机控制系统、数码显示系统等几个模块组成。
二．系统总体设计与框图系统框图如图下图所示。
该过程是：首先通过系列比较器检测输入电压的极性与范围，单片机根据电压极性与范围对继电器阵列进行相应的动作，实现了输入量程的全自动转换。
经过调理后的电压信号由AD转换后送出数码显示。
系统总体设计与框图三.各模块方案1）A/D采样系统采用ADC08322）自动量程切换量程切换电路包括电压衰减变换电路和无零漂小信号放大电路。
智能数字电压表中关键技术之一为自动量程转换问题。
用单片机控制多组继电器进行量程切换。
特点是简单实用，缺点是机械噪声大。
3）电压检测为了实现对输入的微小信号或大信号进行精确测量，我们拟采用信号放大或衰减预处理电路，即需要对被测量电压的极性、范围进行判断和确定，从而将被测电压的基本信息传递给单片机系统。
用多组比较器进行电压范围的分段检测，实现对输入电压的粗略测量。
为了粗略地得到被测量的电压范围采用多组比较器的方式，通过阶梯式比较的方法确定输入电压的范围。
4）显示部分采用LED数码管动态扫描显示。
采用3个位LED动态扫描显示的优点是能改善外部信号对显示的干扰，但单片机在工作时要求CPU不停地对LED更新，这将会降低系统的运行速度，且占用资源比较多。
5）信号调理模块该部分主要实现的功能是自动量程切换和电压变换，模块主要由电压极性检测电路、电压范围粗测电路、电压变换电路、继电器模块四部分组成。
7）继电器模块单片机是一个弱电器件,一般情况下它们大都工作在5V甚至更低.驱动电流在mA级以下.而要把它用于一些大功率场合,比如控制电动机,显然是不行的.所以,就要有一个环节来衔接,这个环节就是所谓的"功率驱动".继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节.在这里,继电器驱动含有两个意思:一是对继电器进行驱动,因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件;还有就是继电器去驱动其他负载,比如继电器可以驱动中间继电器,可以直接驱动接触器,所以,继电器驱动就是单片机与其他大功率负载接口.四．元件清单五．程序设计程序流程图如下。
单片机课程设计 数字电压表
一目的和意义 (2)二任务和要求 (2)1、设计任务 (2)2、设计要求 (2)三设计思路 (2)四、系统结构框图与工作原理 (2)1、系统结构框图 (2)2、工作原理 (3)五、硬件介绍 (3)1、单片机系统 (3)2、ADC0808主要特性 (5)ADC0808的外部引脚特征： (5)3、ADC0808的内部结构及工作流程 (7)六、复位电路和时钟电路 (8)1、复位电路设计 (8)2、时钟电路设计 (8)七LED显示系统设计 (9)1、 LED基本结构 (9)2、LED显示器的选择 (9)3、 LED译码方式 (9)4、LED显示器与单片机接口间的设计 (10)八、A/D转换电路和测量电路的设计 (11)九、程序设计 (12)1、程序设计总方案 (12)2、系统子程序设计 (12)十、使用说明与调试结果 (14)十一、总结 (15)参考文献 (16)附一系统原理图 (17)附二程序清单 (18)一目的和意义《单片机原理与接口技术》课程设计是在完成《单片机原理及其接口技术》的理论教学之后安排的一个实践教学环节。
《单片机原理与接口技术》课程设计是学习单片机理论的重要实践环节。
在单片机课程基础上，通过本课程设计的学习使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解；使学生了解和掌握单片机应用系统软件的软硬件设计工程、方法及实现，强化单片机应用电路的设计与分析能力。
提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风，培养学生综合运用理论知识解决问题的能力。
二任务和要求1、设计任务基于MCS-51系列单片机AT89C51，设计一个能测量0~5V直流电压的数字电压表2、设计要求(1）选用A/D转换器ADC0808，测定0——+5V范围内的直流电压值。
（2）采集的数据送四位数码管实时显示。
（3）实现多路电压循环测量和循环显示。
三设计思路1、根据设计要求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。
2、A/D转换采用ADC0808实现，与单片机的接口为P0口和P2口。
单片机数字电压表课程设计报告
单片机数字电压表课程设计报告单片机数字电压表课程设计报告摘要:本次课程设计采用单片机来实现数字电压表的设计，通过对市场上常见单片机的选型和开发工具的使用，实现了数字电压表的硬件和软件设计。
该数字电压表具有分辨率高、测量精度高、响应速度快等特点，可广泛应用于测量高压、低压、直流电压等领域。
关键词：单片机、数字电压表、驱动电路、计数器一、课程设计目的本次课程设计旨在让学生了解数字电压表的设计方法和原理，通过使用单片机来实现数字电压表的设计，提高学生的实践能力和创新能力。
同时，通过本次课程设计，还可以让学生了解单片机的使用方法和开发工具的使用，加深对单片机应用的理解。
二、课程设计内容本次课程设计采用单片机来实现数字电压表的设计，具体包括以下内容:1. 对市场上常见单片机的选型和开发工具的使用。
2. 设计数字电压表的硬件电路，包括驱动电路、计数器、计数器清零电路等。
3. 设计数字电压表的软件电路，包括计数器清零程序、计数器累加程序、显示程序等。
4. 将数字电压表与单片机连接，进行测试和调试。
三、课程设计原理数字电压表的设计原理是利用单片机的计数器来实现对电压值的计数和显示。
单片机通过外部时钟信号来控制计数器的计数频率，将计数器的计数值累加到显示寄存器中，从而实现对电压值的显示。
同时，通过对电压值的测量和计算，可以实现对高压、低压、直流电压的测量和显示。
四、课程设计步骤1. 对市场上常见单片机的选型和开发工具的使用。
2. 设计数字电压表的硬件电路，包括驱动电路、计数器、计数器清零电路等。
3. 设计数字电压表的软件电路，包括计数器清零程序、计数器累加程序、显示程序等。
4. 将数字电压表与单片机连接，进行测试和调试。
五、课程设计成果通过本次课程设计，学生可以独立完成数字电压表的硬件和软件设计，掌握单片机的应用和开发技巧，提高实践能力和创新能力。
同时，学生还可以根据实际应用需求，对数字电压表进行改进和创新，提高其实用性和市场竞争力。
单片机课程设计报告-简易数字电压表
TLC0834
P87C52X2
图1
1） A/D 转换部分
1.1 TLC0834 AD 转换器 TLC0834 的启动和转换可以由软件自由控制。根据 TLC0834 的工作时序图，
图 2 控制逻辑表
图 3 时序图
其转换过程是： 片选 置 CS 为低（保证 CS 有一个从高到低的跳变），该电
平能使所有的逻辑功能有效， CS 引脚在整个转换过程中应保持 低电平。此时 DO 端为高阻，DI 端等待指令 起始 向 DI 端输出第一个逻辑高，表示起始位。由于 DI 端
;调用数据转换子程序 LCALL TURN_SUB ;调用显示子程序 LCALL DISP_SUB ;转换成通道 1 CH1: CLR P1.6 ;清时钟 CLR P1.5 SETB P1.7 ;CS=1 CLR P1.7 ;CS=0 SETB P1.5 ;置 1 启动位 SETB P1.6 CLR P1.6 SETB P1.5 ;1 写 SGL SETB P1.6;时钟 0-1 跳变 CLR P1.6 SETB P1.5 ;1 写 ODD SETB P1.6 CLR P1.6 CLR P1.5 ;0 写 SELECT BIT1 SETB P1.6 CLR P1.6 ;通道 0，单端输入 SETB P1.6
C3
10uF
9
RST
R2
10k 29 30 31 PSEN ALE EA
RV3
58%
U5
1 2 3 4 5 6 7 8 V+ CS CH0 CH1 CH2 CH3 DGND AGND ADC0834 CLK SARS 12 11
RV1
58%
1k
DI DO VCC VREF
13 10 14 9
单片机课程设计(直流数字电压表)
课程设计总结与展 望
课程设计目标：掌握单片机基础知识，学会设计直流数字电压表 课程设计内容：包括硬件设计、软件设计、调试和测试等 课程设计成果：成功设计并制作出直流数字电压表 课程设计收获：提高了单片机应用能力，增强了团队合作和沟通能力
课程设计展望：未来将继续深入学习单片机技术，提高实践能力，为未来就业做好准备
实际应用：可用于测量直流电压，广泛应用于电子、电力等领域 市场前景：随着电子技术的发展，市场需求不断增长 技术更新：需要不断更新技术，提高测量精度和稳定性 市场竞争：面临国内外竞争对手的压力，需要提高产品质量和降低成本
智能化：单片机技术在智能设备中的应用越来越广泛，未来发展方向将更加智能化。
物联网：单片机技术在物联网中的应用越来越广泛，未来发展方向将更加注重物联网技术的应用。
单片机课程设计（直 流数字电压表）
汇报人：
目录
添加目录标题
单片机课程设计概 述
硬件电路设计
软件程序设计
系统调试与测试
课程设计总结与展 望
添加章节标题
单片机课程设计概 述
掌握单片机的基本原理和编程方法 提高动手实践能力和创新能力 培养团队合作精神和解决问题的能力 为未来的学习和工作打下坚实的基础
电源测试：检查电源电压是 否稳定，是否符合要求
信号测试：检查信号输入、 输出是否正常，是否符合要 求
功能测试：检查系统功能是 否正常，是否符合设计要求
性能测试：检查系统性能是 否满足设计要求，如响应时 间、精度等
稳定性测试：检查系统在 长时间运行下的稳定性， 如温度、湿度等环境因素 对系统的影响
软件调试：通过运行程序，发现并修复程序中的错误 软件测试：通过测试程序，验证程序的功能和性能是否符合预期 测试方法：包括单元测试、集成测试、系统测试等 测试工具：可以使用自动化测试工具，如JUnit、Selenium等
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。
单片机课设 简易数字电压表
1.总体设计方案选择与说明要实现电压的测量有多种方案，其中两种比较简单的且精度比较高的方法，分别采用并行ADC0808芯片和和TLC1543/TLC2543芯片。
方案一：用ADC0808芯片做模数转换采样芯片，占用的单片机I/O口线多，占用的板子面积较大，但是可以循环采样8路模拟通道，编程相对简单。
方案二：用TLC1543/TLC2543芯片做模数转换采样芯片，占用的单片机I/O口线少，且占用电路面积小，但是编程比较复杂。
我采用方案一，因为方案一所用到的芯片我们都比较熟悉，采用常用的51单片机作为控制芯片，ADC0808芯片的CLOCK脚（时钟脉冲输入端）接单片机的P2.4脚，DATA OUT接单片机的P0.0-P0.7脚；ADD A-ADD C脚（3位地址输入线）接单片机的P1.0-P1.2；ALE脚（地址锁存允许信号）接单片机的P2.5；OE脚（数据输出允许信号）接单片机的P2.7；IN0-INT7接输入电压（及测试电压），ADC0808通过采样进来的数据信号送给单片机，通过计算再送入显示电路将其电压值显示出来。
电压的范围是0-5V。
2.系统结构框图与工作原理2图1.1 系统结构框图 2.2系统工作原理数字电压表工作原理：这里主要是利用ADC0808并行接口芯片，ADC0808芯片的基准电压脚外接电压为+5V ，则最大可以测得的电压为5V ，ADC0808芯片的模拟输入脚通过电位器接+5V 电压，进行模拟采样，通过调整电位器的值改变模拟量。
输入的模拟量经ADC0808芯片的内部8位开关电路逐次逼近A/D 转换器，转换成8位二进制数，其最小的分辨率为0.0196（V R E F =0.0196V)，D 为转化的数字量，再通过 255/V V REF IN D ⨯=可以求得模拟电压，最后输入四位LED 显示器就可将所测得电压显示出来。
3.硬件电路设计及说明3.1键盘接口电路独立式键盘：独立式键盘中，每个按键占用一根I/O口线，每个按键电路相对独立。
简易数字电压表课程设计资料
电子测量结课作业简易数字压表电指导教师：学院：专业班级：名：姓学号：电子测量结课作业——简易数字电压表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，数据处理模块及显示模块。
A/D转换主要由芯片ADC0832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AT89C52来完成，其负责把ADC0832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ADC0832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。
此数字电压表可以测量0-5V的1路模拟直流输入电压值，并通过一个显示出来。
液晶屏LCD1602关键词: 单片机；数字电压表；A/D转换；AT89C52；ADC0832I电子测量结课作业——简易数字电压表目录1 数字电压表的简介 (1)1.1数字电压表简介 (1)1.2数字电压表的的背景与意义 (1)2 设计总体方案 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 设计思路 (3)2.3 设计方案 (3)3 硬件电路设计 (5)3.1 A/D转换模块 (5)3.2 单片机系统 (7)3.3 复位电路和时钟电路 (10)3.4 LCD显示系统设计 (11)3.5 总体电路设计 (13)4 程序设计 (14)4.1 程序设计总方案 (14)4.2 系统子程序设计 (14)5 仿真 (16)5.1软件调试 (16)5.2显示结果及误差分析 (16)5.2.1 显示结果 (16)5.2.2 误差分析 (18)结论..............................................................................................................................20参考文献........................................................................................................................21附录............................................................................................... 错误！未定义书签。
单片机--简易数字电压表
单片机课程设计设计课题简易数字电压表学院电气工程与电子信息工程学院学号专业班级指导教师设计时间2013年6月13日目录一、设计目的 (2)二、课程设计的基本要求 (2)三、课程设计内容 (2)四、硬件电路说明 (3)五、软件流程设计说明 (3)1、程序设计总方案 (3)2、系统子程序设计 (4)3、显示子程序 (5)六、调试过程出现的问题和解决的办法 (5)七、实验现象 (6)八、本次课程设计的体会 (11)九、参考文献 (12)附录 (12)一、设计目的：随着单片机应用的日益广泛，在校学生加强对单片机动手实践能力的培养，已经是非常重要的一项锻炼。
课程设计就是为加强实践机会、培养学生动手能力的一个重要环节，将理论知识与实际联系起来的一个关键机会。
二、课程设计的基本要求：（1）熟练掌握8051单片机的原理，并结合具体项目应用，初步掌握实际工程中单片机硬件和软件的开发过程，以及代码量较大的单片机程序的编制和调试技巧。
（2）学习并熟练掌握Keil C51软件、PROTEUS软件的使用。
三、课程设计内容：（1)实现0-5V 的电压测量，IO 接要测量的电压，经AD 转换后，计算出当前电压值，在数码管（液晶）上显示当前电压。
（2)可适当根据实际需求增加扩展功能。
（3）利用PROTEUS软件画出电路图，根据以上功能编写软件，并在硬件电路上成功运行或仿真。
四、硬件电路说明图1简易数字电压表电路图该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。
五、软件流程设计说明1、程序设计总方案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2所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课程设计报告题目：简易数字电压表课程名称：单片机与接口技术课程设计院系：电子工程学院专业、班级：学生姓名：学生学号：指导老师：目录一、设计目的及设计要求二、总体设计思路三、系统硬件设计四、软件流程图及必要说明五、总结一、设计目的及设计要求1.设计目的：（1）.熟悉单片机系统综合设计方法。
（2）.掌握数码管的动态显示原理。
（3）.掌握ADC0809的工作原理。
2.设计要求：数字电压表的基本原理，是对直流电压进行模数转换，其结果用数字直接显示出来，按其基本工作原理可分为积分式和比较式。
基本要求：简易数字电压表可以测量0-5V的单通道输入电压值，测量值能通过数码管以十进制显示电压值，测量误差约为±0.1V。
二、总体设计思路在598k3综合实验/仿真系统中，用双头线将可调电压区的VOUT接至ADC0809 模数转换区的IN0，此IN0端口作为待测输入电压端口，由ADDA、ADDB、ADDC都为低电平时决定，因此ADC0809 模数转换区的ADDA、ADDB、ADDC接至GND,可调电压区的VIN 接至电源+5V，ADC0809 模数转换区的CS4 接至系统接口区的8000H 端口，ADC0809模数转换区的WR接至系统接口区的/IOWR端口，ADC0809 模数转换去的 RD 接至系统接口区的/IORD， CLK接至单脉冲与时钟区的500K，用8 芯线将数据总线JX0 接至A DC0809模数转换区的JX6，即将ADC0809的输出端接入实验箱系统中8255的输入端。
然后在AT89S51主控芯片的控制下，将8255的PA输出端口作为数码管的位选控制端，PB 输出端口作为数码管的字形控制端。
三、 系统硬件设计1．系统原理框图系统原理框图2.AT89S52引脚说明AD0809 D0~D7 IN0~IN7VREF+ VREF- CLK OEST 、ALEAT89S528255 D0~D7PA0~PA 7PB0~PB7数码管控制线控制线位选段选XTAL2:系统时钟的反相放大器输出端,一般在设计上只要在XTAL1和XTA L2上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了,此外可以在两引脚与地之间加入一20PF的小电容,可以使系统更稳定,避免噪声干扰而死机。
RESET:AT89S52的重置引脚,高电平动作,当要对品片重置时,只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间,AT89S51便能完成系统重置的各项动作,使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态,并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。
VCC:AT89S52电源正端输入,接+SVoEA/Vpp:"EA",为英文"External Access。
的缩写,表示存取外部程序代码之意,低电平动作,也就是说当此引脚接低电平后,系统会取用外部的程序代码〔存于外部EPROM中)来执行程序。
因此在8031及8032中,EA引脚必须接低电平,ICI为其内部无程序存储器空间。
如果是使川8751内部程1-挤空间时,此引脚要接成高电平。
此外,在将程序代码烧录至8751内部EPROM时,可以利用此引脚来输入21V的烧录高压(Vpp).VSS:电源地端。
XTALI:单芯片系统时钟的反相放大器输入端。
ALE/PROG:ALE是英文Address Latch Enable”的缩写,表示地址锁存器启用信号。
AT89S52可以利用这支引脚来触发外部的8位锁存器(如74LS373),将端u0的地址总线(A0-A7)锁进锁存器中,因为AT89S52是以多T的方式送出地址及数据。
平时在程序执行时ALE引脚的输出频率约是系统工作频率的1/6,因此可以用来驱动其他周边晶片的时基输入。
此外在烧录8751程序代码时,此引脚会被当成程序规划的特殊功能来使用。
PSEN:PSEN是“Program Store Enable”的缩写,其意为程序储存启用,当8051被设成为读取外部程序代码工作模式时(EA=0),会送出此信一号以便取得程序代码,通常这支脚是接到EPROM的OE脚。
AT89S52可以利用PSEN及RD引脚分别启用存在外部的RAM与EPROM,使得数据存储器与程序存储器可以合并在一起而共用64K的定址范围。
PORTO(P0.0~P0.7 ):端口0是一个8位宽的开路汲极(Open Drain)双向输出入端口,共有8个位,P0.0表示位0, P0.1表示位I,依此类推。
其他三个v0端Li (P1、P2, P3)则不共有此电路组态,而是内部有一提升电路,PO在当做I/O用时可以推动8个LS的TTL负载。
如果当EA引脚为低电平时(即取用外部程序代码或数据存储器),PO就以多工方式提供地址总线(A0--A7)及数据总线(DO-D7)。
设计者必须外加一锁存器将端口0送出的地址栓锁住成为AO-A7,再配合端口2所送出的A8-A15合成一充整的16位地址总线,而定址到64K的外部存储器空间。
PORT2(P2.0~ P2.7):端口2是具有内部提升电路的双向1/O端口,娜一个引脚可以推动4个LS的TTL负载,若将端口2的输出设为高电平时,此端日便能当成输入端日来使用。
P2除了当做一般I/O端口使用外,若是在AT89S52扩充外接程序存储器或数据存储器时,也提供地址总线的高字节A8-A15,这个时候P2便不能当做I/O来使用了。
PORT2(P2.0-P2.7): 端口2是具有内部提升电路的双向I/O端口,每一个引脚可以推动4个LS的TTL负载,若将端口2的输出设为高电平时,此端口便能当成输入端口来使用。
P2除了当做一般I/O端日使用外,若是在AT89S52扩充外接程序存储器或数据存储器时,也提供地址总线的高字节A8/ A15,这个时候P2便不能当做1/O来使用了。
PORTI (PI.0--PI.7):端口1也是具有内部提升电路的双向1/O端口,其输出缓冲器可以推动4个LS TTL负载,同样地若将端口1的输出设为高电平,便是山此端口来输入数据。
如果是使用8052或是8032的话,P1.0又当做定时器2的外部脉冲输入脚,而P1.1可以有T2EX功能,可以做外部中断输入的触发脚位。
PORT3(P3.0--P3.7):端口 3也具有内部提升电路的双向I/O端口,其输出缓冲器可以推动4个TTL负载,同时还多工具有其他的额外特殊功能,包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部数据存储器内容的读取或写入控制等功能。
3.ADC0809芯片说明ADC0809的引脚如图所示，下面对引脚功能做简要说明:图3.1 ADC0809引脚IN0~IN7：8个模拟量的输入端。
D0~D7：8位数字量输出端。
START：启动A/D转换，加正脉冲后A/D转换开始。
EOC：转换结束信号。
转换开始时，EOC信号变低电平；转换结束时，EOC 信号返回高电平。
该信号可以作为CPU查询A/D转换是否完成的信号，也可以作为向CPU发出中断申请的信号。
OE：输出允许信号，输入高电平有效。
OE端的电平由低变高时，转换结果被送到数据线上。
此信号有效时，CPU可以从ADC0809中读取数据，同时也可以作为ADC0809的片选信号。
CLK：实时时钟，频率范围为10KHZ~1280KHZ，典型值为640KHZ。
ALE:通道地址锁存允许信号，输入高电平有效。
在ALE=1时，锁存ADDA~ADDC,选中模拟量输入。
ADDC~ADDC：通道地址选择输入，其排列顺序从低到高依次为ADDA、ADDB、ADDC。
该地址与8个模拟量输入，通道的对应关系如表1所示: V REF+、V REF-正负参考电压。
一般情况下，V REF+接+5V,V REF-接地。
此时的转换关系如表2所示：VCC\GND：工作电源和接地表1 ADC0809的输入输出关系输入模拟电压输出数字量输入模拟量输出数字量0 0000 0000B ... ...... ... 5 1111 2.51000 0000B表2 地址与模拟量通道之间的对应关系ADDC ADDB ADDA 选中通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 111IN7ADC0809内部结构控制与时序逐次逼近寄存器SAR树状开关内部 电阻网络三态输出锁存缓冲器A8路模拟量选择开关地址锁存 与译码8位A/D 转换电压比较器EOC 转换结束数字量输出D0~D7ADDA ADDB ADDC 地址 选择模拟量输入IN0`IN7START CLK地址锁存ALEADC0809内部结构 ADC0809的内部结构如图所示，它包含以下几部分： （1）8路模拟量选择开关根据地址锁存与译码装置所提供的地址，从8个输入的0V~5V 模拟量中选择一个输出。
（2）8位A/D 转换器能对所选择的模拟量进行A/D 转换。
（3）3位地址码的锁存与译码装置对所输入的3位地址码进行锁存和译码，并将地址选择结果送给8路模拟量选择开关。
（4）三态输出的锁存缓冲器是TTL 结构，负责输出转换的最终结果。
此结果可直接连接到单片机的数据总线上。
实验箱ADC0809接线电路原理图5.8255引脚说明Vcc GND+ -OE 输出允许8255共有40个引脚,采用双列直插式封装,各引脚功能如下:D0--D7:三态双向数据线,与单片机数据总线连接,用来传送数据信息。
CS：片选信号线，低电平有效，表示芯片被选中。
RD：读出信号线，低电平有效，控制数据的读出。
WR：写入信号线，低电平有效，控制数据的写入。
Vcc：+5V电源。
PA0--PA7：A口输入/输出线。
PB0--PB7：B口输入/输出线。
PC0--PC7：C口输入/输出线。
RESET：复位信号线。
A1、A0：地址线，用来选择8255内部端口。
GND：地线。
8255引脚图6.显示数码管该实验箱中的数码管接线类为共阴型，位选控制由8255的PA输出端口控制，低电平有效，字形控制油8255的PB输出口控制，高电平有效。
四、软件流程图及必要说明初始化P2口初始化和8255控制口初始化给地址FF80H，取ADC0809模拟输入IN0口为采样通道延时将采样数据除以51，商为电压整数部分，并存储在地址30H中再将余数除以5，此商值为电压小数部分，并存储在地址31H判断商值是否与10相等YES电压整数加1，即30H内容加1，电压小数为零，即31H内容为零①①数码管显示。
8255的PA输出端口控制数码管位选，PB输出口控制数码管段选返回程序开始五、总结经过一段时间的努力，简易数字电压表基本完成。
在这过程中，我对电路设计，单片机的使用等都有了新的认识，对单片机这门课也有了进一步的了解。