简易电压表设计
简易电压表设计实验报告
数字电路与逻辑设计实验实验报告课题名称：简易数字电压表的设计学院：信息与通信工程学院班级：姓名：学号：班内序号：一.设计课题的任务要求设计并实现一个简易数字电压表，要求使用实验板上的串行AD 芯片ADS7816。
1. 基本要求：（1）测量对象：1~2 节干电池。
（2）AD 参考电压：2.5V。
（3）用三位数码管显示测量结果，保留两位小数。
（4）被测信号超过测量范围有溢出显示并有声音提示。
（5）按键控制测量和复位。
2. 提高要求：（1）能够连续测量。
（2）自拟其他功能。
二. 系统设计（包括设计思路、总体框图、分块设计）1. 设计思路本次实验利用ADS7816作为电压采样端口，FPGA作为系统的核心器件，用LED数码管进行已测电压值的显示，先把读取的12位串行二进制数据转换成并行的12位二进制数据，然后再把并行的12位二进制数据转换成便利于输出的3位十进制BCD码送给数码管，以显示当前测量电压值。
这些工作由ADS7816转换控制模块、数据转换控制模块、译码显示模块完成。
2. 总体框图3. 分块设计3.1 ADS7816转换控制模块（1）ADS7816工作原理在ADS7816的工作时序中,串行时钟DCLK用于同步数据转换,每位转换后的数据在DCLK 的下降沿开始传送。
因此,从Dout引脚接收数据时,可在DCLK的下降沿期间进行,也可以在DCLK的上升沿期间进行。
通常情况下，采用在DCLK的上升沿接收转换后的各位数据流。
CS 的下降沿用于启动转换和数据变换，CS有效后的最初1至2个转换周期内，ADS7816采样输入信号，此时输出引脚Dout呈三态。
DCLK的第2个下降沿后,Dout使能并输出一个时钟周期的低电平的无效信号。
在第4个时钟的上升沿，Dout开始输出转换结果，其输出数据的格式是最高有效位(B11位)在前。
当最低有效位(B0位)输出后,若CS变为高电位,则一次转换结束,Dout显三态。
（2）元件设计：en：A/D转换启动键，输入。
简易交直流电压表 的设计
摘要：本设计为简易电压表，它可以实现多量程交、直流电压的测量。
测量电压量程为2V、20V，分辨率分别对应为1mV、10mV；准确度是在温度为23±5℃情况下测直流时为±(0.5％RDG+3字)，测交流时为±(1.0％RDG+3字)；输入电阻为10MΩ；最大允许直流电压为±500V，最大允许交流电压为500V。
设计电路由分压电路、输入保护及缓冲电路、交直流转换电路、A/D转换电路、译码显示电路组成。
通过开关来实现功能和量程的转换，核心电路采用MC14433型31位双积分式单片A/D转换器，通过段驱动器和位驱动器来驱2动共阴极LED数码管作动态扫描实现显示功能。
关键字：交、直流转换电路； A/D转换电路；动态显示电压一、概述数字电压表既是常用的一种数字电压表，也是构成数字万用表的基本电路。
随着科技的发展，电子产品在不断更新，但数字电压表是永远不会在电子产品中消失。
设计任务为：设计一个简易数字电压表，它可以测量直流、交流电压。
技术指标为：测量电压量程为2V、20V、200V、500V，分辨率分别对应为1mV、10mV、100mV、1V；准确度是在温度为23±5℃情况下测直流时为±(0.5％RDG+3字)，测交流时为±(1.0％RDG+3字)；输入电阻为10MΩ；最大允许直流电压为±500V，最大允许交流电压为500V。
本设计是对电压测量电路作单独的研究，从实质上去了解万用表中测量电压的过程。
电路涉及到对电路、低频、数字电路等知识的考查。
二、方案论证方案一方案一原理方框图如图1所示。
传统的数字电压表由分压电路，输入保护及缓冲电路，交、直流变换电路，A/D转换电路、译码显示电路组成。
分压电路在电路中实现电压倍率变换起到将大电压转换成小电压的作用；输入保护及缓冲电路在电路中起到避免大电压输入对电路的烧坏；交、直流变换电路起到将交流电压转换成直流电压，且直流电压值为交流电压的有效值；译码显示电路时将电压的数值通过LED数码管显示出来。
简易数字电压表课程设计
电子测量结课作业简易数字电压表指导教师：学院：专业班级：姓名：学号：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LCD1602液晶屏显示出来。
关键词: 单片机；数字电压表；A/D转换；AT89C52；ADC0832目录1 数字电压表的简介 01.1数字电压表简介 01.2数字电压表的的背景与意义 02 设计总体方案 (2)2.1 设计要求 (2)2.2 设计思路 (2)2.3 设计方案 (2)3 硬件电路设计 (4)3.1 A/D转换模块 (4)3.2 单片机系统 (6)3.3 复位电路和时钟电路 (9)3.4 LCD显示系统设计 (10)3.5 总体电路设计 (12)4 程序设计 (13)4.1 程序设计总方案 (13)4.2 系统子程序设计 (13)5 仿真 (15)5.1软件调试 (15)5.2显示结果及误差分析 (15)5.2.1 显示结果 (15)5.2.2 误差分析 (17)结论 (19)参考文献 (20)附录............................................................................................... 错误！未定义书签。
1 数字电压表的简介1.1数字电压表简介在电量的测量中，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。
简易数字电压表设计内容
简易数字电压表设计一、设计要求1、利用ADC0809设计一简易数字电压表，要求可以测量0—5V之间8路输入电压值、电压值由四位LED数码管显示，并在数码管上轮流显示或单路选择显示；2、测量最小分辨率为0.019V,测量误差为±0.02V。
二、设计作用与目的利用AT89S51与ADC0809设计制作一个数字表，能够测量直流电压值。
三、所用设备及软件单片机AT89S51、ADC0809芯片、PC设计台四、系统设计方案本设计采用AT89S51单片机芯片配合ADC0809模/数转换芯片构成一个简易的数字电压表，原理框图如图1所示。
该电路通过ADC0809芯片采样输入口IN0输入的0～5 V的模拟量电压，经过模/数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道D0～D7传送给AT89S51芯片的P0口。
AT89S51负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的7段数码管的显示段码，并通过其P1口经三极管驱动，再传送给数码管。
同时它还通过其三位I/O口P3.0、P3.1、P3.2产生位选信号，控制数码管的亮灭。
另外，AT89S51还控制着ADC0809的工作。
其ALE管脚为ADC0809提供了1MHz工作的时钟脉冲；P2.3控制ADC0809的地址锁存端(ALE)；P2.4控制ADC0809的启动端(START)；P2.5控制ADC0809的输出允许端(OE)；P3.7控制ADC0809的转换结束信号(EOC)。
图1 系统原理框图本设计与其它方法实现主要区别在于元器件上例如：AT89C51与AT89C51、AT89S51在AT89C51的基础上，又增加了许多功能，性能有了较大提升。
1.ISP在线编程功能，这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。
是一个强大易用的功能。
2.工作频率为33MHz，大家都知道89C51的极限工作频率只有24M，就是说S51具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度。
微机原理课程设计报告—简易电压表
一、设计题目简易电压表设计二、设计目的通过课程设计达到理论和实际应用相结合，提高对硬件微机结构和软件设计方法的理解。
能够根据实际应用初步实现硬件和软件的基本设计，并且对硬件开发有更深层次的认识，为今后的软件开发打下坚实的基础。
三、设计内容及要求基本内容：利用STAR ES598PCI实验仪的硬件资源8259中断控制器、8255可编程并行接口芯片和数码管、电位器和ADC0809设计一个简易电压表，编写响应的程序，使电压表能够正常运行，3位数码管显示电位器的电压，精确度要求小数点两位。
基本任务：软件查询的方式获取AD转换结束信息附加任务：中断方式获取AD转换结束信息四、设计原理1、主体思想ADC0809是逐次逼近型A / D转换器，具有较好的精度和速度，其采集结果为8位二进制数，每采集一次一般需要100μs。
设计程序时可采用中断方式读取A / D转换结果数据。
在中断方式下，A / D转换结束后会自动产生EOC信号，将其与8259的中断输入端相接即可。
电压模拟量可由实验箱上的电位器提供，电压范围0 ~ 5V，其经ADC0809转换得到的数字量范围为0 ~ 255，再将转换的结果通过软件编码得到相应的原始电压值并在LED数码管上显示。
2、实验主要器材3、设计流程图4、相关电子元器件及其功能介绍（1）8255A芯片a.概述：Intel 8086/8088 系列的可编程外设接口电路（Programmable Peripheral Interface)简称PPI，型号为8255（改进型为8255A及8255A-5），具有24条输入/输出引脚、可编程的通用并行输入/输出接口电路。
它是一片使用单一+5V电源的40脚双列直插式大规模集成电路。
8255A的通用性强，使用灵活，通过它CPU可直接与外设相连接。
b.8255A工作方式：●方式0：基本输入输出方式适用于无条件传送和查询方式的接口电路●方式1：选通输入输出方式适用于查询和中断方式的接口电路●方式2：双向选通传送方式适用于与双向传送数据的外设适用于查询和中断方式的接口电路c.8255A控制字格式：（a）工作方式控制字（b）c口按位置位/复位控制字(2)8259A芯片a.概述：8259A是专门为了对8085A和8086/8088进行中断控制而设计的芯片，它是可以用程序控制的中断控制器。
简易电压表的设计
实验4 简易电压表的设计【实验目的】1. 掌握将微安表改装成较大量程电压表的原理和方法。
2. 学会校正电压表的方法。
【实验原理】微安表指具有一定内阻但只允许通过微小电流的表头，它具有灵敏度高，刻度均匀和方便读数的优点，但它只能直接测量微小的电压。
例如一个量限Ig＝100μA，内阻Rg=1277.0欧的表头，根据欧姆定律，其能测量的最高电压为IgRg=0.1277V，这显然不能满足实际需要。
实用中的电压表是根据需要将微安表串联一定大小的电阻而改装成的。
改装好的电表还得经过刻度校准，即将改装的电表与一个精确的电表比较，从而确定电表刻度的误差。
我们将I g＝100μA，R g=1277.0欧的表头改装成电压量程为V=5V的电压表,其电路图如下。
图5-1 实验电路图○U A－微安表R－串联电阻（分压电阻）○V1－标准电压表，用于校正改装后的电压表C－滑动变阻器，用于调节加在改装电压表A、B两端的电压。
E－直流电源K－开关根据欧姆定律V=Ig(Rg+R) （5-1）得 R ＝g gR I V （5-2）当V ＝5V ，Ig ＝100uA ，Rg ＝1277.0欧 串联电阻的理论值为 R 。
=48730.0欧 当V ＝5V ，Ig ＝50uA ，Rg ＝1277.0欧 串联电阻的理论值为 R 。
=97460.0欧【实验仪器】微安表头，电阻箱（分压电阻）标准电压表滑动变阻器，直流电源、开关、若干连接线。
【实验内容】1. 根据I g ，R g 计算分压电阻的理论值R 。
2. 按图接好线路图，V 1选择5V 档。
将电阻箱阻值调为R,同时使滑动变阻器的输出电压较小（即将C 移至B 点）.3. 确定分压电阻的实验值R调滑动变阻器C ，使V 1读数为5V ，此时微安表头指针应偏转到最大刻度。
如果不是刚好偏到最大刻度（偏大或偏小），可调节电阻箱使指针恰好偏到最大刻度，此时电阻箱的数值即为分压电阻的实验值R 。
4. 伏特表校准调节滑动变阻器，使表头示数逐渐减小，将对应的标准伏特表的读数记入数据表格。
电信14-1-2简易电压表的设计
电子测量课程设计报告书课题名称简易电压表的设计 姓名（学号）韩 倩（40） 刘茜茜（47）何嘉豪（22） 姜瑞征（41）樊 丹（53） 辛开元（03） 院、系、部物理与电子信息学院 专 业电子信息工程2017年6月18日※※※※※※※※※※※※※ ※※ ※※※※※※※※※ 电子测量课程设计 电信14-1-2简易电压表的设计1设计目的1）测量电压范围0-30V;2）显示指定电压通道和电压值;3）用按键切换显示通道;4）熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法;5）熟悉软件设计并且学习keil软件的使用。
2设计思路1）设计各单元电路，并用软件仿真；2) 焊接电路；3) 测试电压表的功能；4) 写出设计报告；5）写出详细地设计过程、调试步骤、测试结果以及心得体会。
3设计方案3.1 方案论证方案一：控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换采用ADC0808.图1 方案一原理框图方案二：控制系统全为硬件，主要有ICL7135，MC14069，74LS47，MC1403图2 方案二原理框图方案三：控制系统采用AT89S52单片机，A/D转换采用A/D0809。
图3为该系统设计方案的结构框图。
硬件电路由6个部分组成，即单片机、时钟电路、复位电路、LED显示电路、A/D装唤器和测量电压输入电路。
图3 方案三原理框图方案一：AT89C51易于实现对程序的编写，但是用户在编写较长程序时，其程序空间和存储空间不足；方案二：主控部分由ICL7135芯片控制，其整部分布线复杂，加重了电路设计和焊接的工作；方案三：AT89s52具有较大的程序存储空间和数据存储空间能满足用户需求，片内程序存储器采用闪速存储器，使程序的写入更加方便，它以较小的体积，良好的性价比受到青睐。
综合三种方案，选择第三种更加符合设计要求。
3.2 工作原理系统采用12M晶振产生脉冲做AT89S52的内部时钟信号，通过软件设置单片机的内部定时器T0产生中断信号。
简易数字电压表课程设计
简易数字电压表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电压表的基本工作原理和电路连接方式；2. 学生能够掌握简易数字电压表的使用方法和读数技巧；3. 学生能够了解电压的单位换算，并能进行简单的计算。
技能目标：1. 学生能够正确连接电压表的电路，并进行电压测量；2. 学生能够通过操作简易数字电压表，准确读取电压值，并记录数据；3. 学生能够运用所学知识解决实际电路中的电压问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子测量工具的兴趣，激发学习电子技术的热情；2. 培养学生严谨、细致的实验态度，注重实验操作的规范性和安全性；3. 培养学生团队合作精神，学会分享和交流实验过程中的心得体会。
课程性质分析：本课程为电子技术基础课程，以实验为主，结合理论教学。
简易数字电压表是电子测量工具的基础，通过本课程的学习，使学生掌握基本的电压测量方法。
学生特点分析：学生为初中生，具备一定的物理知识和实验操作能力。
学生对电子技术感兴趣，但可能对电压表的使用方法和电路连接不够熟悉。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重实验操作技能的培养；2. 注重启发式教学，引导学生主动探究和解决问题；3. 关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保每个学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 电压表基本原理：讲解电压表的工作原理，包括磁电式电压表和数字电压表的区别与联系，重点介绍数字电压表的原理和特点。
教材章节：第二章第二节《电压表的原理与使用》2. 电压表的使用方法：详细讲解电压表的电路连接方法，操作步骤，读数技巧以及注意事项。
教材章节：第二章第三节《电压表的使用与维护》3. 电压单位换算：介绍电压的单位制，换算关系，并进行实际计算。
教材章节：第一章第四节《电学单位制》4. 实际电路电压测量：设计实际电路，指导学生运用电压表进行电压测量，分析测量结果。
教材章节：第二章第四节《电压测量》5. 数字电压表操作练习：安排学生进行数字电压表的实操练习，巩固所学知识，提高操作技能。
简易电压表设计方案
简易电压表设计方案设计简介：本设计方案旨在制作一个简易的电压表，能够准确测量直流电压，并且具备整洁美观的外观。
此外，我们还将为电压表添加一个提示灯，用于指示电源是否正常开启。
材料清单：1. 直流电压表模块2. 透明塑料外壳3. 灯泡模块4. 电线5. 开关6. 电源适配器7. 线缆连接器搭建步骤：1. 将直流电压表模块安装在透明塑料外壳的正中央位置。
2. 使用线缆连接器将电源适配器与直流电压表模块连接。
确保连接稳固无松动。
3. 在透明塑料外壳的一侧选取一个合适的位置，用电钻钻一个适配灯泡模块尺寸的孔。
4. 将灯泡模块插入孔内，并使用固定螺丝固定灯泡模块。
5. 连接灯泡模块与电源适配器，确保连接正常。
6. 使用开关连接电源适配器与灯泡模块，确保开关能正常控制灯泡的开关状态。
7. 将透明塑料外壳的上下侧打开合适大小的孔，以方便线缆连接器的使用。
8. 将所有电线组织整齐，并将开关和电源适配器的线缆连接器通过打孔处拉出外壳，接近电压表模块。
9. 确保所有组件稳固连接，开关能正常控制电压表以及灯泡的开关状态。
10. 完成搭建后，仔细检查所有连接，确保电压表和灯泡正常工作，并且外壳整洁美观。
操作方法：1. 将电源适配器插入电源插座，并通过开关控制电源的开启和关闭。
2. 开启电源后，电压表显示器将显示当前的直流电压数值。
3. 如果提示灯亮起，表示电源正常开启，否则表示电源未正常开启或存在故障。
4. 关闭电源时，确保电压表和灯泡都处于关闭状态，以节省能源和延长使用寿命。
维护与注意事项：1. 确保电压表和灯泡处于稳定的工作环境，避免受到剧烈震动或高温等影响。
2. 定期检查电线和连接器的连接状态，如果发现松动或损坏，应及时修复或更换。
3. 避免将液体或金属物品接触到电压表或灯泡模块，以防止短路或损坏。
4. 当不使用电压表时，建议关闭电源以节省能源和确保安全。
5. 如遇到电压表显示不准确或异常情况，应停止使用并寻求专业技术支持或维修。
简易数字电压表的设计(ADC0809)
简易数字电压表的设计（4人）一、设计目的进一步加深理解模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理与应用等课程的基础知识，掌握一些小型电子系统的设计方法和制作过程的能力；培养学生们的科学性、系统性、及全面性的设计素质；开拓学生的设计思路，增强他们把理论知识与实践相结合的能力；为毕业后从事电子设备控制电路设计、调试、维修奠定基础。
二、设计要求1.功能要求设计并制作一个简易数字电压表,可以测量0～5V范围内的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或单路选择显示，其中1位为显示通道号。
其测量最小分辨率为0.02V。
2.设计内容（1）根据设计功能要求，确定CPU的选型与硬件接口配置。
（2）进行硬件设计，主要是整个系统电路原理图的绘制和对应的PCB板的布线设计。
（3）进行软件设计，根据控制要求编写控制系统的控制程序。
（4）控制系统调试。
（5）源程序。
三、主要元器件ADC0809、数码管、三极管、发光二极管、总线驱动器、电位器、按键、电阻、电容、导线、万能板等四、设计报告要求1、方案论证及方框图。
2、单元电路设计细则。
3、调试及性能分析。
4、系统的电原理图。
5、电子元器件清单。
6、源程序清单。
7、参考资料。
8、收获。
五、教材及参考书[1] 潘永雄. 新编单片机原理与应用(第二版). 西安：西安电子科技大学出版社，2007年[2] 余永权.单片机应用系统的功率接口技术. 北京:北京航空航天大学出版社，1992[3] 孙涵芳.MCS-51/96系列单片机原理与应用. 北京:北京航空航天大学出版社，1996[4] 丘关源编.电路分析基础.高等教育出版社. 1999年[5] 童诗白编.模拟电子技术基础.高等教育出版社.1999年[6]阎石编.数字电子技术基础.高等教育出版社.1997年[7] [8]刘文涛编.MCS-51单片机培训教程 C51版.电子工业出版社.2006年六、课程设计进度安排注：设计说明书使用课程设计报告本书写，每人一份，独立完成。
简易直流电压表的设计
目录1技术要求.............................................................. - 1 -2基本原理.............................................................. - 1 -2.1设计的具体思想................................................... - 1 -2.2主要芯片介绍..................................................... - 2 -2.2.1 89c51系列芯片介绍......................................... - 2 -2.2.2 ADC0809芯片介绍........................................... - 5 -2.2.3 LED基本结构............................................... - 7 -2.2.4 LED显示器的选择........................................... - 8 -3建立模型描述.......................................................... - 9 -3.1方案一........................................................... - 9 -3.2方案二.......................................................... - 11 -4模块功能分析或源程序代码............................................. - 14 -4.1方案一代码...................................................... - 14 -4.2方案二代码...................................................... - 19 -5调试过程及结论....................................................... - 21 -6心得体会............................................................. - 23 -7参考文献............................................................. - 24 -简易直流电压表的设计1技术要求以89s51单片机为核心芯片，设计一个简易直流电压表，要求如下：A、能够对直流电压进行相应的采集和转换；B、利用led对电压值进行显示，精确到小数点后一位。
简易电压表设计方案
简易电压表设计方案
简易电压表设计方案
电压表是用来测量电路中的电压的一种仪器。
在设计简易电压表时，需要考虑到测量的范围、精度、显示方式等因素。
以下是一个简易电压表的设计方案。
1. 整体设计思路：
本设计方案采用模拟电路设计，通过简单的电路实现电压的测量和显示。
主要由测量电路和显示电路组成。
2. 测量电路设计：
测量电路是用来将输入电压转换为可测量的电信号。
测量电路主要由电阻和操作放大器组成。
首先选择一个合适的电阻，用来将输入电压经过分压，使之在测量范围内。
然后通过一个操作放大器来放大电压信号，以便能够驱动后续的显示电路。
操作放大器的放大倍数可以通过调整反馈电阻来实现。
3. 显示电路设计：
显示电路是用来将测量的电信号转换为人们可以直观看到的显示结果。
本设计方案采用数码管显示方式。
在显示电路中，电信号经过一个电压比较器，将其与参考电压进行比较，以确定数字管是否显示。
然后通过一个译码器，将数字信号转换为驱动数码管的控制信号，显示测量结果。
4. 电源电路设计：
电源电路是用来为整个电压表提供电源的。
本设计方案采用直流电源。
根据需要选择一个适当的电源电压。
然后通过一个稳压电路，将电源电压稳定在所需电压值，以确保整个电压表的正常工作。
5. 其他功能：
设计中还可以考虑一些其他功能，如测量电压极性的功能，过载保护功能等。
总结：
通过以上的设计方案，可以实现一个简易的电压表。
设计过程中需要注意选择合适的元器件，进行充分的测试和调试，以确保电压表的稳定性和准确性。
简易电压表设计
目录一、设计任务 (2)二、总体方案 (2)三、原理框图 (3)四、系统模块详细设计与调试 (4)五、设计总结 (8)六、参考文献 (9)七、附件材料 (9)简易电压表设计一、设计任务1、课程设计要求（1）、设计一硬件电路并编制相应的程序，使其能将输入的0-5V的电压模拟量转换成数字量并在液晶屏上显示。
2、设计内容（1）、ADC0809是逐次逼近型A/D转换器，具有较好的精度和速度，其采集结果为8位二进制数，每采集一次需100us。
设计程序可采用查询方式读入A/D转换结果，也可以采用中断方式读入结果，在中断方式下，A/D转换后会自动产生EOC信号，将其与8259的中断输入端相接即可。
电压模拟量可由实验箱上的电位器提供，电压范围0-5V，（2）、实验箱上提供了一个122*32的液晶屏，其内置控制器由两片SED1520组成，由两个片选信号分别选通，一控制屏的左右两半。
其控制方式为直接访问方式，也就是将液晶显示模块的接口作为I/O设备直接挂在计算机总线上，由CPU直接对其进行写操作。
二、设计思路应将采样得到的8位二进制数（0-FFH）转换成（0-1F4H，及十进制数0-500，用于显示电压0.00-5.00），再将扩展后的数据转换为三位BCD码。
根据每位BCD码计算出相应的图形字模地址，并取出字模列数据输出到显示屏。
为清晰显示采样结果，字模可采用16*16点阵字符。
参考主流程图如下三、原理框图四．系统模块详细设计与调试1．程序如下MODE EQU 082H ;8255工作方式PORTA EQU 09000H ;8255PA口输出地址PORTB EQU 09001HPORTC EQU 09002HCONTROL EQU 09003HCS0809 EQU 08000HICW1 EQU 00010011B ;单片8259，上升沿中断，要写ICW4 ICW2 EQU 40H ;中断号为40HICW4 EQU 00000001B ;工作在8086/88方式OCW1 EQU 11111110B ;只响应INT0中断CS8259A EQU 0A000H ;8259地址CS8259B EQU 0A001HDA TA SEGMENTNUM DB 3 DUP(?)LEDMAP: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07HDB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HDA TA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATADELAY PROC NEAR ;延时PUSH BXPUSH CXMOV BX,0MOV CX,08FFHA1: INC BXLOOP A1POP CXPOP BXRETDELAY ENDPXS PROC NEARMOV DX,PORTAOUT DX,AL ; 给8255置高位数MOV DX,PORTCMOV AL,AHOUT DX,AL ; 选通数码管高位信号CALL DELAYMOV AX,0MOV DI,OFFSET LEDMAPRETXS ENDPIENTER PROC NEARPUSH AXPUSH DXMOV DX,CS0809IN AL,DXLED: MOV BL,0C4H ;5/256*10000=196=C4HMUL BL ;转换电压值(是实际值的10000倍）PUSH AX ;保存电压值MOV BX,0001HPOP AXMUL BX ;将电压值扩成32位MOV SI,OFFSET NUM ;指向第一个数字MOV BX,064HDIV BX ;将电压值扩成一百倍，存于AX中DIV BL ;除100后得整数位存于AL中MOV [SI],ALMOV AL,AHMOV AH,00HMOV BL,0AHDIV BL ;除10后，AL中得第一位小数，AH中得第二位小数MOV [SI+1],ALMOV [SI+2],AHMOV DI,OFFSET LEDMAP ;指向数码管代码0MOV AL,0MOV DX,PORTCOUT DX,AL ; 关闭所有数码管MOV AL,[SI]MOV AH,00HADD DI,AXMOV AL,[DI]ADD AL,80H ;整数位将首位置1，显示小数点MOV AH,00000001BCALL XSMOV AL,[SI+1]AND AL,0FHADD DI,AXMOV AL,[DI]MOV AH,00000010BCALL XS ;显示第二位MOV AL,[SI+2]AND AL,0FHADD DI,AXMOV AL,[DI]MOV AH,00000100BCALL XS ;显示第三位MOV DX,CS0809MOV AL,0OUT DX,ALMOV DX,CS8259AXOR AX,AXMOV AL,20H ;中断服务程序结束指令OUT DX,ALPOP DXPOP AXIRETIENTER ENDPIINIT PROC NEARMOV DX,CS8259AMOV AL,ICW1OUT DX,ALMOV DX,CS8259BMOV AL,ICW2OUT DX,ALMOV AL,ICW4OUT DX,ALMOV AL,OCW1OUT DX,ALRETIINIT ENDPSTART PROC NEARMOV DX,CONTROLMOV AL,MODEOUT DX,ALCLIMOV AX,0MOV DS,AXMOV BX,4*ICW2MOV AX,CODESHL AX,4ADD AX,OFFSET IENTER ;设置中断入口地址MOV [BX],AXMOV AX,0INC BXINC BXMOV [BX],AXCALL IINITMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV AL,0MOV DX,CS0809OUT DX,AL ;启动模/数转换芯片STILP: NOPJMP LPSTART ENDPCODE ENDSEND START2．上机调试利用WAVE6000系统调试程序（1）程序输入在WAVE6000系统环境下将上述程序输入计算机（2）连接电路打开试验箱，在未通电源的情况下，按照设计的硬件电路原理图连接线路，并检查是否有误。
设计制作一个简易数字电压表.doc
设计制作一个简易数字电压表目录一、设计要求................................................................................................... 错误!未定义书签。
二、设计方案、电路图和工作原理............................................................... 错误!未定义书签。
三、软件仿真................................................................................................... 错误!未定义书签。
四、PCB设计.................................................................................................. 错误!未定义书签。
五、元器件清单表........................................................................................... 错误!未定义书签。
五、焊接和调试............................................................................................... 错误!未定义书签。
六、过程照片................................................................................................... 错误!未定义书签。
七、总结、心得及其他................................................................................... 错误!未定义书签。
简易数字电压表课程设计
简易数字电压表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电压表的基本工作原理，掌握其电路组成和功能。
2. 学生能描述简易数字电压表的结构，了解其显示原理。
3. 学生掌握电压的测量方法，能够正确使用简易数字电压表进行电压测量。
技能目标：1. 学生能够独立完成简易数字电压表的组装和调试。
2. 学生能够运用所学的电压测量知识，解决实际电路中的电压测量问题。
3. 学生通过实际操作，提高动手能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发学习热情，形成积极探索的学习态度。
2. 学生通过合作学习，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生了解电压表在实际应用中的作用，认识到电子技术在日常生活和工业生产中的重要性。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，通过理论与实践相结合的方式，使学生掌握电压测量方法，提高学生的实际操作能力。
学生特点：本课程针对初中或高中年级学生，他们对电子技术有一定的基础知识，好奇心强，动手能力逐渐提高。
教学要求：教师需采用启发式教学，引导学生主动探索，注重培养学生的动手能力和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予每个学生充分的实践机会。
通过课后评估，检验学生的学习成果，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 电压表基本原理：介绍电压表的工作原理，包括磁电式和数字式电压表的原理区别。
- 教材章节：第二章第三节《电压与电压测量》2. 简易数字电压表结构：分析简易数字电压表的电路组成，显示部分原理。
- 教材章节：第二章第五节《数字电压表的组成与原理》3. 电压测量方法：讲解电压测量的步骤、注意事项以及不同量程的选择。
- 教材章节：第二章第四节《电压测量方法及注意事项》4. 实践操作：进行简易数字电压表的组装、调试及实际电压测量。
- 教材章节：实验章节《电压测量实验》5. 故障分析与处理：介绍常见的电压表故障现象，分析原因并学会处理方法。
- 教材章节：附录《电压表常见故障及处理方法》教学内容安排与进度：第一课时：电压表基本原理，介绍磁电式和数字式电压表的原理区别。
简易数字电压表的设计
一、简易数字电压表的设计l．功能要求简易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。
测量最小分辨率为0.019 V，测量误差约为土0.02V。
2．方案论证按系统功能实现要求，决定控制系统采用AT89C52单片机，A／D转换采用ADC0809。
系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行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。
数字电压表系统设计方案框图如图1-1。
图1-1 数字电压表系统设计方案3．系统硬件电路的设计简易数字电压测量电路由A／D转换、数据处理及显示控制等组成，电路原理图如图1-2所示。
A／D转换由集成电路0809完成。
0809具有8路模拟输人端口，地址线(23～25脚)可决定对哪一路模拟输入作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2us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，10脚为0809的时钟输入端，利用单片机30脚的六分频晶振频率再通过14024二分频得到1 MHz时钟。
单片机的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A／D转换数据读入用，P2端口用作0809的A／D转换控制。
4．系统程序的设计（1）初始化程序系统上电时，初始化程序将70H～77H内存单元清0，P2口置0。
（2）主程序在刚上电时，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为1s 左右。
主程序在调用显示子程序和测试子程序之间循环，主程序流程图见图1-3。
（3）显示子程序 显示子程序采用动态扫描法实现四位数码管的数值显示。
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《单片机原理与接口技术》课程设计报告设计题目：简易数字电压表设计专业班级：电信1202 学号：2012001452学生姓名：庞宏平同组人：万培石一雄指导教师：武娟萍太原理工大学课程设计任务书注：课程设计完成后，学生提交的归档文件应按，封面—任务书—说明书—图纸的顺指导教师签名：日期：2015.6简易数字电压表设计目录1．引言 (4)1.1设计任务 (4)1.2 设计要求 (5)2．硬件电路设计 (5)2.1 系统的硬件构成及功能 (5)2.2 AT89S51单片机及其引脚说明 (6)2.3 ADC0808引脚及功能说明 (7)2.4 ADC0808的外部引脚特征 (8)2.5 ADC0808的内部结构及工作流程 (9)3.LCD显示系统以及74LS373 (10)3.1 LCD显示系统设计 (10)3.2 74LS373引脚图及功能 (11)3.3 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 (15)5 .软件测试及仿真 (16)5.1 软件调试 (16)5.2 显示结果及误差分析 (17)5.3 附加功能 (18)结论 (19)附录程序代码 (20)第1章引言本次课程设计利用单片机技术来实现一台简易数字电压表，具有性能可靠、电路简单、成本低等特点。
1.1数字电压表概述电压表应用十分广泛，但大部分是模拟电压表，而由于其特性，反应速度慢，读数麻烦并且误差较大，所以为适应不断快速的高速信号领域，已经广泛使用数字电压表。
本实验设计是基于51单片机开发平台实现的一种数字电压表系统。
该设计采用AT89S51单片机为核心，以ADC0809为模数转换数据采样，实现被测电压的采样。
1.2此次设计任务1.2.1设计任务设计制作一个简易数字电压表，该直流电压表能测直流电压目标：基于MCS—51单片机，对设计硬件电路和软件程序应用的设计，使用发光二极管来显示所要测试模拟电压的数字电压值。
内容：设计符合要求的原理图，完成硬件电路设计，设计符合要求的软件。
方法：分阶段，分模块设计，先自己查找相关资料，熟悉设计要达到的目标，然后进行硬件电路的设计，最后实现软件设计，并且书写规范的设计论文。
1.2.2设计要求基本要求6.能测量3路电压0到5V。
7.在四位LED数码管或者液晶显示屏上显示8.能够轮流显示也能单路显示9.单片机源代码使用汇编语言10.偏差0.02V发挥部分3.测试交流电压4.按键控制通道转换5.系统错误后有复位功能第2章简易数字电压表硬件设计2.1 系统的硬件构成及功能根据项目要求，确定该系统的设计方案，下图为该系统的结构框图。
硬件电路有6部分组成，即单片机、时钟电路、复位电路、显示电路、A\D转换和测量电压输入电路单片机选择AT89S51单片机，A\D转换选择使用ADC0808来代替ADC0809、显示电路用LCD显示来代替LED显示更加具体2.2AT89S51单片机及其引脚说明总线型DIP40引脚封装电源引脚（2个）VCC：接+5V电源。
GND：接地端。
外接晶体引脚（2个）XTAL1：外接晶振输入端（采用外部振荡器时，此引脚接地）。
XTAL2：外接晶振输入端（采用外部振荡器时，此引脚作为外部振荡信号输入端）。
并行输入/输出引脚（32个）P0.0~P0.7：通用I/O引脚。
P1.0~P1.7：通用I/O引脚。
P2.0~P2.7：通用I/O引脚或数据低8位地址总线复用引脚。
P3.0~P3.7：通用I/O引脚或第二功能引脚（RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1、WR 、 RD）控制引脚（4个）RST/VPD：复位信号输入引脚/备用电源输入引脚。
ALE/PROG：地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚。
EA/VPP：内、外存储器选择引脚/片内EPROM(或Flatiron)编程电压输入引脚。
PSEN：片外程序存储器读选通信号输出引脚2.3 ADC0808引脚及功能说明ADC0808是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，带有使能控制端，与微机直接接口，片内带有锁存功能的8路模拟多路开关，可以对8路0-5V输入模拟电压信号分时进行转换，由于ADC0808设计时考虑到若干种模/数变换技术的长处，所以该芯片非常适应于过程控制，微控制器输入通道的接口电路，智能仪器和机床控制等领域[5]。
ADC0808主要特性:8路8位A/D转换器，即分辨率8位；具有锁存控制的8路模拟开关；易与各种微控制器接口；可锁存三态输出，输出与TTL兼容；转换时间：128μs；转换精度：0.2%；单个+5V电源供电；模拟输入电压范围0- +5V，无需外部零点和满度调整；低功耗，约15mW[6]。
2.4ADC0808的外部引脚特征ADC0808芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，其引脚图如图3所示。
下面说明各个引脚功能:IN0-IN7（8条）：8路模拟量输入线，用于输入和控制被转换的模拟电压。
地址输入控制（4条）：ALE:地址锁存允许输入线，高电平有效，当ALE为高电平时，为地址输入线，用于选择IN0-IN7上那一条模拟电压送给比较器进行A/D转换。
ADDA,ADDB,ADDC:3位地址输入线，用于选择8路模拟输入中的一路，其对应关系如表1所示：START：START为“启动脉冲”输入法，该线上正脉冲由CPU送来，宽度应大于100ns，上升沿清零SAR,下降沿启动ADC工作。
EOC: EOC为转换结束输出线，该线上高电平表示A/D转换已结束，数字量已锁入三态输出锁存器D1-D8：数字量输出端，D1为高位。
OE：OE为输出允许端，高电平能使D1-D8引脚上输出转换后的数字量。
REF+、REF-:参考电压输入量，给电阻阶梯网络供给标准电压。
Vcc、GND: Vcc为主电源输入端，GND为接地端，一般REF+与Vcc 连接在一起，REF-与GND连接在一起.CLK:时钟输入端。
2.5 ADC0808的内部结构及工作流程ADC0808由8路模拟通道选择开关，地址锁存与译码器，比较器，8位开关树型A/D转换器，逐次逼近型寄存器，定时和控制电路和三态输出锁存器等组成，其内部结构如图4所示。
ADC0808的工作流程为：（1）输入3位地址，并使ALE=1,将地址存入地址锁存器中，经地址译码器从8路模拟通道中选通1路模拟量送给比较器。
（2）送START一高脉冲，START的上升沿使逐次寄存器复位，下降沿启动A/D转换，并使EOC信号为低电平。
（3）当转换结束时，转换的结果送入到输出三态锁存器中，并使EOC 信号回到高电平，通知CPU已转换结束。
（4）当CPU执行一读数据指令时，使OE为高电平，则从输出端D0-D7读出数据。
第3章LCD显示系统以及74LS3733.1 LCD显示系统设计在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点：显示质量高由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新新亮点。
因此，液晶显示器画质高且不会闪烁。
数字式接口液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便。
体积小、重量轻液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。
功耗低相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC 上，因而耗电量比其它显示器要少得多。
字符的显示用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。
这样一来就组成某个字符。
但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。
3.2 74LS373引脚图及功能（1)1脚是输出使能(OE),是低电平有效,当1脚是高电平时,不管输入3、4、7、8、13、14、17、18如何,也不管11脚(锁存控制端,G)如何,输出2(Q1)、5(Q2)、6(Q3)、9(Q4)、12(Q5)、15(Q6)、16(Q7)、19(Q8)全部呈现高阻状态(或者叫浮空状态)。
(2)当1脚是低电平时,只要11脚(锁存控制端,G)上出现一个下降沿,输出2(Q1)、5(Q2)、6(Q3)、9(Q4)、12(Q5)、15(Q6)、16(Q7)、19(Q8)立即呈现输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的状态.锁存端LE 由高变低时，输出端8 位信息被锁存，直到LE 端再次有效。
当三态门使能信号OE为低电平时，三态门导通，允许Q1~Q8输出，OE为高电平时，输出悬空(3)74LS373真值表0——低电平； 1——高电平； X——不定态；Q0——建立稳态前Q的电平；G——数据锁存控制端，与80C51ALE连高电平，畅通无阻低电平，关门锁存。
OE——使能端，接地。
当G=1时，锁存器输出端同输入端；当G由“1”变为“0”时，数据输入锁存器中。
OE为输出允许端；当OE=“0”时，三态门打开；当OE=“1”时，三态门关闭，输出呈高阻状态。
(4) 74ls373在单片机系统中的应用当74LS373用作地址锁存器时，应使OE为低电平，此时锁存使能端C为高电平时，输出Q1~Q8 状态与输入端D1~8状态相同；当C发生负的跳变时，输入端D1~D8 数据锁入Q1~Q8。
51单片机的ALE信号可以直接与74LS373的C连接。
在MCS-51单片机系统中，常采用74LS373作为地址锁存器使用，其连接方法如上图所示。
其中输入端D1~D8接至单片机的P0口，输出端提供的是低8位地址，G端接至单片机的地址锁存允许信号ALE。
输出允许端OE接地，表示输出三态门一直打开。
3.3 总体电路设计此电路的工作原理是：+5V模拟电压信号通过变阻器VR1分压后由ADC08008的IN0通道进入（由于使用的IN0通道，所以ADDA,ADDB,ADDC 均接低电平），经过模/数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道D0-D7传送给AT89C51芯片的P1口，AT89C51负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的7段数码管的显示段码传送给四位LED，同时它还通过其四位I/O口P2.0、P2.1、P2.2、P2.3产生位选信号控制数码管的亮灭。
此外，AT89C51还控制ADC0808的工作。
其中，单片机AT89C51通过定时器中断从P2.4输出方波，接到ADC0808的CLOCK,P2.6发正脉冲启动A/D转换，P2.5检测A/D转换是否完成，转换完成后，P2.7置高从P1口读取转换结果送给LCD显示出来3]。