基于51单片机的简易数字电压表的设计
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
基于51单片机的直流数字电压表设计
基于51单片机的直流数字电压表设计
概述：
直流数字电压表是一种用于测量直流电压的仪器，它通过将电压信号转换为数字形式，并显示在数码管上，实现对电压的准确测量。本文将介绍基于51单片机的直流数字电压表的设计原理和实现方法。
一、设计原理：
1.1 电压信号采集：
直流数字电压表的第一步是采集待测电压信号。常用的采集方法是使用一个分压电路将待测电压降低到合适的范围，再通过运算放大器将其放大到合适的电平。51单片机的模拟输入引脚可以接受0-5V的模拟电压信号，因此可以直接将放大后的信号接入单片机进行采集。
1.2 模数转换：
采集到的模拟电压信号需要经过模数转换（A/D转换）才能被单片机读取和处理。51单片机内部集成了一个10位的A/D转换器，可以将输入的模拟电压转换为相应的数字量。通过设置不同的参考电压和采样精度，可以实现对不同电压范围的准确测量。
1.3 数码管显示：
经过模数转换后，得到的数字量需要通过数码管进行显示。51单片
机的IO口可以通过控制段选和位选的方式，将数字量转换为相应的数码管显示。可以根据需要选择常用的七段数码管或者液晶显示屏进行显示。
二、设计实现：
2.1 硬件设计：
硬件设计包括电路原理图设计和PCB布局设计两个部分。电路原理图设计主要包括电压采集电路、运算放大器、A/D转换器和数码管驱动电路等部分。PCB布局设计需要考虑信号的走线和电源的分布，以保证电压信号的准确采集和显示。在设计过程中，需要注意地线和信号线的分离，以减少干扰。
2.2 软件设计：
软件设计主要包括单片机的程序编写和调试。首先需要编写采集模拟电压信号和进行A/D转换的程序，将转换后的数字量存储在单片机的内部存储器中。然后编写数码管驱动程序，将存储的数字量转换为相应的数码管显示。最后，通过按键或者旋转编码器等方式，可以实现对量程和精度的选择。
51单片机测量5V电压
数字电压表
1.实验任务
利用单片机STC89C52与ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0-5V之间的直流电压值，四位数码显示。
2.现有元件
模数转换器ADC0804，STC89C52单片机，两个共阳极数码管。
3.硬件设计
3.1模数转换器ADC0809与单片机STC89C52的连接
(1) ADC0809规格及引脚分配图如下图3-1所示：
图3-1 ADC0809引脚图
(2) STC89C52各个引脚分布如下图3-2所示：
图3-2 STC89C52引脚图
(3) 硬件连线
(a) 把“单片机系统”区域中的P3.0与”模数转换模块ADC0809“区域中的ST端子用导线
相连接。
(b) 把“单片机系统”区域中的P3.1与”模数转换模块ADC0809“区域中的ALE端子用导线相连接。
(c) 把“单片机系统”区域中的P3.2与”模数转换模块ADC0809“区域中的OE端子用导线相连接。
(d) 把“单片机系统”区域中的P3.6与”模数转换模块ADC0809“区域中的EOC端子用导线相连接。
(e) 把“单片机系统”区域中的P3.7与”模数转换模块ADC0809“区域中的CLK端子用导线相连接。
(f) 把“模数转换模块ADC0809”区域中的ADDA、ADDB、ADDC端子用导线连接到单片机的VCC端子上。把“模数转换模块ADC0809”区域中IN7与外接输入电压相连。
(g) 把“单片机系统”区域中的P2.0-P2.7连接到“模数转换模块ADC0809”区域中D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。
(h) 把“单片机系统”区域中的P1.0-P1.7连接到“数码管”区域中ABCDEFG端子上。把“单片机系统”区域中的P0.0-P0.1连接到“数码管”区域中12端口。
基于AT89C51单片机的数字电压表设计
第２章
2
基于单片机AT89C５1数字电压表得设计
目前，由各种单片机与A/D转换器构成得数字电压表,已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等领域，显示出了它极强得生命力。与此同时，由DVM扩展而成得各种通用及专用数字仪表仪器，也把电量及非电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备受人们得青睐。
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;片内震荡器与掉电模式.
2
(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。
基于51单片机的数字电压表仿真设计(有参考文献)
基于51单片机的数字电压表仿真设计
一、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。而单片机也越来越广泛的应用与家用电器领域、办公自动化领域、商业营销领域、工业自动化领域、智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路、汽车电子与航空航天电子系统。
单片机是现代计算机技术、电子技术的新兴领域。本文采用ADC0808对输入模拟信号进行转换,控制核心C51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。它运行于Windows 操作系统上,可以进行仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,是集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能强大,具有系统资源丰富、硬件投入少、形象直观等优点,近年来受到广大用户的青睐。
二、数字电压表概述
1、数字电压表的发展与应用
电压表指固定安装在电力、电信、电子设备面板上使用的仪表，用来测量交、直流电路中的电压。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，并且传统的电压表在测量电压时需要手动切换量程，不仅不方便，而且要求不能超过该量程。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领域，并且由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。
基于单片机下的数字电压表设计毕业论文
河南理工大学万方科技学院本科毕业论文
基于单片机下的数字电压表设计毕业论文
目录
前言 (1)
1 设计任务与分析 (3)
1.1 设计任务简介及背景 (3)
1.1.1 单片机简介 (3)
1.1.2 背景及发展情况 (3)
1.2 设计任务及要求 (5)
1.3 设计总体方案及方案论证 (5)
1.4 数据输入模块的方案与分析 (7)
1.4.1 芯片选择 (6)
1.4.2 实现方法介绍 (6)
1.4.3 输入模块流程图 (10)
1.5 A/D模块的方案与分析 (10)
1.5.1 芯片的选择 (11)
1.5.2 实现方法介绍 (11)
1.5.3 A/D模块流程图 (13)
1.6 数据处理及控制模块 (13)
1.6.1 芯片选择 (14)
1.6.2 实现方法介绍 (14)
1.6.3 数据处理及控制模块流程图 (14)
1.7 显示模块 (15)
1.7.1 芯片选择 (15)
1.7.2 实现方法介绍 (15)
2 硬件设计 (16)
2.1 数据输入模块原理图 (17)
2.2 A/D模块原理图 (18)
2.3 控制模块原理图 (20)
2.4 显示模块原理图 (21)
3 软件设计 (23)
3.1 主程序流程图 (23)
3.2 子程序介绍 (24)
3.2.1 初始化程序 (24)
3.2.2 中断子程序 (24)
3.2.3 档位选择子程序 (25)
4 主要芯片 (29)
本科毕业论文
4.1 AT89C52的功能简介 (29)
4.1.1 AT89C52芯片简介 (29)
4.1.2 引脚功能说明 (29)
4.2 ICL7135功能简介 (31)
基于51单片机-PCF8591数字电压表课程设计
课程名称：微机原理课程设计
题目：数字电压表
ﻬ摘要
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器,控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机(最小系统）,和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域。
其中我们用于学习用的最多的是SＴＣ89C5２单片机，ＳTC89C52是ＳTＣ公司生产的一种低功耗、高性能ＣMOS8位微控制器,具有８K在系统可编程Flash存储器。STC８9Ｃ52使用经典的MＣS-51内核,但也做了很多改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。STC89C52具有8k字节Ｆlash，５12字节RAM,3２位I／O口线,看门狗定时器,内置4KB EE ＰROM，ＭAX810复位电路，３个１6位定时器/计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构,全双工串行口。
本设计就是以单片机SＴC89C52为核心，附以外围电路,实现数字电压表的功能，并运用软件Proteｕs进行仿真来得到实验结果。
关键词：STC89Ｃ５2单片机、仿真、中断、数字电压表、数码管显示
ﻬ目录
一、任务要求ﻩ错误!未定义书签。
1.1 设计任务ﻩ错误!未定义书签。
1．２设计要求ﻩ错误!未定义书签。
基于51单片机的简易数字电压表的设计
课题交流毫伏表设计
系别
专业
年级
姓名
学号
指导教师
目录
第一章引言 (2)
摘要 (2)
设计目的 (2)
设计任务及要求 (2)
课程设计过程 (2)
第二章系统方案选择和论证 (3)
基本方案论证 (3)
输出部分中各模块的方案选择 (3)
总体方案设计 (4)
第三章 AT89C51的结构 (5)
的概述 (5)
A T89C51内部结构 (5)
存储器和特殊功能寄存器的介绍 (5)
时钟电路和复位电路 (7)
第4章元器件的选择 (7)
4..1显示 (7)
模数（A/D）芯片 (11)
数模 AC/DC736芯片 (13)
OP07 (13)
第五章电路的设计 (14)
时钟电路 (15)
A/D转换程序 (17)
第6章系统的调试 (18)
硬件的调试 (18)
软件调试 (19)
参考文献 (20)
附录 (20)
程序清单 (20)
元件清单 (25)
内容摘要
本次设计主要解决AC/DC转换、A/D转换、数据处理及显示控制等几个模块。控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换采用ADC0809。要求交流毫伏表检测信号的电压范围：1mv—2v ，输入信号的频率范围：10Hz-2000KHz，并在LCD1602液晶上显示测量电压信号。
关键词AT89C51单片机；电压测量；A/D转换；LCD1602液晶显示；AC/DC转换；放大；衰减。
设计目的
本课程的任务是通过“交流毫伏表的设计”的设计过程，综合所学课程，掌握目前自动化仪表的一般设计要求，工程设计方法，开发及设计工具的使用方法，通过这一设计实践过程，锻炼学生的动手能力和分析，解决问题的能力；积累经验，培养按部就班，一丝不苟的工作个对所学知识的综合应用能力。
单片机设计方案
简易数字电压表基于设计PROTEUS设计与仿真
班级：机09-3
学号：31
学生姓名：华岩
1设计总体方案
1.1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。
1.2 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。
1.3设计方案
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。硬件电路设计框图如图1所示。
图1 数字电压表系统硬件设计框图
2硬件电路设计
2.1 A/D转换模块
现实世界的物理量都是模拟量，能把模拟量转化成数字量的器件称为模/数转换器（A/D转换器），A/D转换器是单片机数据采集系统的关键接口电路，按照各种A/D芯片的转化原理可分为逐次逼近型，双重积分型等等。双积分式A/D 转换器具有抗干扰能力强、转换精度高、价格便宜等优点。与双积分相比，逐次逼近式A/D转换的转换速度更快，而且精度更高，比如ADC0809、ADC0808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，将数字量送到单片机进行分析和显示。一个n位的逐次逼近型A/D转换器只需要比较n次，转换时间只取决于位数和时钟周期，逐次逼近型A/D转换器转换速度快，因而在实际中广泛使用[1]。
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
基于.51单片机的数字电压表设计说明书
扬州市职业大学
毕业设计（论文）
设计（论文）题目：基于51单片机
的数字电压表设计
系别：电子系1
专业：通信技术1
班级：07通信3班1
姓名：1
学号：0706020305 1
指导教师：李金奎
完成时间：10年5月
基于51单片机的数字电压表设计
摘要：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。数字电压表自从一九五二年问世以来,随着电子技术的飞跃发展,特别是目前,作为测量仪表、模拟指示仪表的数字化以及自动测量的系统,而得到了很大的发展。数字电压表是从电位差计的自动化这种想法研制出来的,因此即便是最初的数字电压表,其精度也要比模拟式仪表高,而其成本比电位差计也高。以后,DVM的发展就着眼在高精度和低成本两个方面。单片机可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。本电路主要采用AT89S51芯片和ADC0809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。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ADC0809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AT89S51来完成，其负责把ADC0809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ADC0809芯片的工作。
关键词：单片机数字电压表AT89S51 A/D转换ADC0809
基于AT89C51单片机数字电压表的设计
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 (4)
二、模块分析 (5)
1.AT89C51单片机 (5)
2.A/D转换 (6)
3. .................................................................................. 显示电
路 (7)
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)
3
4
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
基于51单片机的数字电压表仿真设计
山西电子技术2011年第2期
应用实践
收稿日期:2011-01-10 修回日期:2011-03-08
作者简介:刘敏娜(1986 ),女,山东菏泽人,硕士研究生,研究方向:DSP 、单片机、故障诊断与检测。
文章编号:1674 4578(2011)02 0046 02
基于51单片机的数字电压表仿真设计
刘敏娜,潘宏侠,王 乔
(中北大学机械工程与自动化学院,山西太原030051)
摘 要:设计采用AT 89C51单片机、A /D 转换器ADC0808和共阳极数码管为主要硬件,分析了数字电压表P ro teus 软件仿真电路设计及编程方法。将单片机应用于测量技术中,采用ADC0808将模拟信号转化为数字信号,用AT 89C51实现数据的处理,通过数码管以扫描的方式完成显示。设计的数字电压表可以测量0~5V 的电压值,AT 89C51为8位单片机,当ADC0808的输入电压为5V 时,输出数字量值为+4.99V 。本设计电路简单、成本低、性能稳定。
关键词:数字电压表;
51单片机;ADC0808;数码管LED
中图分类号:TP368 文献标识码:A
0 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AT 89C51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P roteus 仿真软件实现接口电路设计,并进行实时仿真。
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课题交流毫伏表设计
系别
专业
年级
姓名
学号
指导教师
目录
第一章引言 (2)
1.1摘要 (2)
1.2 设计目的 (2)
1.3设计任务及要求 (2)
1.4 课程设计过程 (2)
第二章系统方案选择和论证 (3)
2.1基本方案论证 (3)
2.2输出部分中各模块的方案选择 (3)
2.3总体方案设计 (4)
第三章AT89C51的结构 (5)
3.1AT89C51的概述 (5)
3.2 AT89C51部结构 (5)
3.3存储器和特殊功能寄存器的介绍 (5)
3.4时钟电路和复位电路 (7)
第4章元器件的选择 (7)
4..1显示 (7)
4.2 模数（A/D）芯片 (11)
4.3 数模AC/DC736芯片 (13)
4.4 OP07 (13)
第五章电路的设计 (14)
5.1时钟电路 (15)
5.2A/D转换程序 (17)
第6章系统的调试 (18)
6.1 硬件的调试 (18)
6.2软件调试 (19)
参考文献 (20)
附录 (20)
程序清单 (20)
元件清单 (25)
容摘要
本次设计主要解决AC/DC转换、A/D转换、数据处理及显示控制等几个模块。控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换采用ADC0809。要求交流毫伏表检测信号的电压围：1mv—2v ，输入信号的频率围：10Hz-2000KHz，并在LCD1602液晶上显示测量电压信号。
关键词AT89C51单片机；电压测量；A/D转换；LCD1602液晶显示；AC/DC 转换；放大；衰减。
1.2 设计目的
本课程的任务是通过“交流毫伏表的设计”的设计过程，综合所学课程，掌握目前自动化仪表的一般设计要求，工程设计方法，开发及设计工具的使用方法，通过这一设计实践过程，锻炼学生的动手能力和分析，解决问题的能力；积累经验，培养按部就班，一丝不苟的工作个对所学知识的综合应用能力。
1.3设计任务及要求
1、设计一个交流毫伏表，检测信号的电压围：1mv—2v。
2、输入信号的频率围：10Hz-2000KHz
3、查阅相关资料，了解交流毫伏表的各种现实发法极其特点，并着重掌
握交流毫伏表的设计及显示等。
4、熟悉并掌握个芯片的功能极其管脚分。
5、检测设计电路中所需要的各种电子元器件。
6、对设计的交流毫伏表进行装接与调试，要时设计的电路达标。
7、完成设计交实物图极其设计报告。
1.4课程设计过程
1、各组组成员讨论并进行软硬件系统设计，经指导老师同意进行具体方
案实施。
2、将可行方案硬件电路焊接在万能板上，并检查。
3、软硬件仿真。
4、独立完成软硬件系统调试。
5、经老师检查并移交成品。
第2章系统方案选择和论证
2.1 基本方案论证
本设计硬件电路分为测量部分、输出部分四大部分，测量部分又分为控制模块、放大模、交直流变换模块、AD变换模块、显示模块。
测量部分方案选择
方案一
主要采用AT89C51单片机为核心处理，配合放大电路、A/D电路采集数据，通过液晶显示。采用AT89C51单片机作CPU，AT89C51单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，实现模数转换功能，外接A/D转换器和D/A转换器外围电路。语音功能还要通过外接语音芯片电路，实现起来比较烦琐。AT89C51单片机为8位微处理器，在数据处理方面显然逊色于16位机。
方案二
主要采用凌阳16位单片机为核心处理，同时经过放大处理，A/D数据转换，由凌阳配套液晶显示。采用凌阳16位单片机SPCE061A作为控制核心，SPCE061A单片机在2.4V-3.6V工作电压围的CPU时钟频率围为0.32-49.152MHz，同时增加了积运算功能，提高了数据处理能力，还配有独特的音频处理功能，丰富的音频函数使语音更加多样化。通过AD620运算放大器放大信号，再由TLC2543芯片进行A/D转换，达到题目所需效果。
综上所述，本模块采用A T89C51单片机为核心处理，充分利用单片机的优点，使测量数据更加准确，放大电路及A/D数据采集电路为了减小误差使用了DA736、AD0809两种芯片，让电路更加稳定具有更好的保护措
2.2输出部分中各模块的方案选择
采用AT89C51单片机为控制器，控制LCD芯片，使得操作更加方便、高效。
1.1.2最终方案设计思想及框架示意图
系统主框架图示
2.3总体设计方案
系统总体设计框图
a、控制模块选用AT89C51单片机。
b、放大模块选择 OP07芯片实现。
c、A/D转换模块选择ADC0809芯片，从分利用其在仪表中的应用特性。
d、显示模块选择与控制模块相配套的LCD液晶显示。
测量系统框图如图1：
图1系统总体设计框图
第3章AT89C51的结构
3.1 AT89C51部结构概述
1 一个8位的CPU
2 128B或256B单元数据存储器（RAM）
3 4KB或8KB片程序存储器（ROM或EPROM）
4 4个8位并行I/O接口P0~P3。
5 两个定时/计数器。
6 5个中断源的中断管理控制系统。
7 一个全双工串行I/O口UART（通用异步接收、发送器）
8 一个片振荡器和时钟产生电路。
3.2 CPU结构
CPU 是单片机的核心部件。它由运算器和控制器等部件组成。
1. 运算器
运算器以完成二进制的算术/逻辑运算部件ALU为核心。它可以对半字节（4）、单字节等数据进行操作。例如，能完成加、减、乘、除、加1、减1、BCD码十进制调整、比较等算术运算，完成与、或、异或、求反、循环等逻操作，操作结果的状态信息送至状态寄存器。
运算器还包含有一个布尔处理器，用以处理位操作。它以进位标志位C为累加器，可执行置位、复位、取反、位判断转移，可在进位标志位与其他可位寻址的位之间进行位数据传诵等操作，还可以完成进位标志位与其他可位寻址的位之间进行逻辑与、或操作。
2.程序计数器PC
PC是一个16位的计数器，用于存放一条要执行的指令地址，寻址围为64kB，PC 有自动加1功能，即完成了一条指令的执行后，其容自动加1。
3.指令寄存器
指令寄存器用于存放指令代码。CPU执行指令时，由程序存储器中读取的指令代码送如指令寄存器，经指令译码器译码后由定时有控制电路发出相应的控制信号，完成指令功能。
3.3 存储器和特殊功能寄存器的介绍
1. 存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。
2.特殊功能寄存器