数字电压表设计

《单片机课程设计》设计报告

设计题目：

姓名：

设计时间：2010-12-28

备注：

目录

1．引言 (2)

2．概述··2

2．1实验要求 (2)

2．2实验目的 (2)

2．3 实验器材 (2)

3．总体设计方案 (3)

3．1系统的总体结构 (3)

3．2芯片的选择 (4)

3．3 ADC0809 的主要性能指标 (4)

4．硬件电路设计 (6)

4．1 AT89S52 单片机最小系统 (6)

4．2 ADC0809 与AT89S52 单片机接口电路设计 (6)

4．3显示电路与AT89S52 单片机接口电路设计 (6)

5．软件设计 (7)

5．1 主程序图 (7)

5．2 ADC0809 电压采集程序框图 (8)

5．3显示程序框图 (9)

6．调试与测量结果分析 (10)

6．1实验系统连线图 (11)

6．2程序调试 (12)

6．3 仿真结果 (13)

6．4 实验结果分析 (14)

7．程序清单和系统原理图 (15)

7．1程序清单 (15)

7．2 系统原理图 (16)

8．实验总结和实验收获 (17)

1．引言

本次课程设计要求完成是数字电压表的设计，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。本次课程设计我们小组xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx该电路设计新颖、功能强大、可

扩展性强。

实验报告首先简要介绍了设计数字电压表的实验要求和目的；根据要求和目的设计出直流数字电压表的系统结构流程，以及硬件系统和软件系统的设计，并给出了硬件电路的设计细节，以及调试和仿真结果。最后进行了实验和心得体会的总结。

通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使自身了解开发单片机应用系统的全过程，强化巩固所学知识，为以后的学习和工作打下基础。

2．概述

2．1实验要求

采用ADC0809 和AT89S52 单片机及显示电路完成0～5V 直流电压的检测

2．2实验目的

（1）进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理；

（2）掌握单片机的借口技术及，ADC0809芯片的特性，控制方法；（3）通过这次实训设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本

方法和技术；

（4）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计的方法和调试技术。

2．3 实验器材

⑴主控CPU 部分

⑵A/D 转换器件

⑶数码管显示电路

所涉及的器件单元的信号连接端口：

IN0 ， AOUT1，CS4，FF80H，JX0，JX6，8MHZ，T

3.总体设计方案

3.1系统的总体结构

文字说明：

（多路数字电压表的系统软件程序由主程序、A/D转换子程序和

显示子程序组成。

）

多路数字电压表的系统软件程序由主程序、A/D转换子程序和显

示子程序组成。

主程序包含初始化部分、调用A/D转换子程序和调用显示程序，初始化部分包含存放通道数据缓冲区初始化和显示缓冲区初始化。另外，对于单路显示和循环显示，系统设置了一个标志位00H控制。初始化时00H位设置为0，默认为循环显示，当它为1时改变为单路显示。00H位通过单路/循环按键控制。

A/D转换子程序用于对ADC0809的8路输入模拟电压进行A/D转换，并将转换的数值存入8个相应的存储单元中，如图1—4所示。A/D转换子程序每隔一定时间调用一次，即隔一段时间对输入电压采样一次。

LED数码管采用软件译码动态扫描方式。在显示子程序中包含多路循环显示和单路显示程序。多路循环显示把8个存储单元的数值依次取出送到4位数码管上显示，每一路显示1秒。单路显示程序只对当前选中的一路数据进行显示。每路数据显示需经过转换变成十进制BCD码，放于4个数码管的显示缓冲区中。单路显示或多路循环显示通过标志位00H控制。在显示控制程序中加入了对单路或多路循环按键和通道选择按键的判断。

3．2芯片的选择

1）AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32位I/O 口线，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，5个中断优先级2层中断嵌套中断，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件，可选择节电模式。空闲模式下，

CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

2）ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。

3)8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。8255可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。

8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分

3．3ADC0809的主要性能指标