单片机 简易数字电压表 课程设计说明书
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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。
单片机技术课程设计说明书数字电压表院、部:电气与信息项目学院学生姓名:指导教师:职称专业:班级:完成时间:2摘要在现代检测技术中,常需用高精度数字电压表进行现场检测,将检测到的数据送入微计算机系统,完成计算、存储、控制和显示等功能。
本文中的数字电压表的控制系统采用ATMEL89C51单片机,A/D转换器采用TLC549为主要硬件,实现数字电压表的硬件电路与软件设计。
该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少,成本低,调节工作可实现自动化。
电压表在生活中应用非常广泛,而一种简单方便的数字电压表则更能受到人们的欢迎。
所以设计一个简易数字电压表很有必要。
本电压表采用ATMEL公司的AT89S52单片机为核心,使用12MHz 晶振与单片机AT89S52 相连接,通过软件编程的方法实现电压测试,同时液晶显示电压值要求。
该电压表设有配套的行列式键盘,进行相应的操作就可实现进入、确认功能。
测压准确、显示直观、运行稳定等优点。
具有极高的推广应用价值。
关键词数字单片机;数字电压表;A/D转换;模拟信号目录1设计课题任务、功能要求说明及方案介绍 (1)1.1设计课题任务 (1)1.2功能要求说明 (1)1.3设计总体方案介绍及原理说明 (1)2设计课题硬件系统的设计 (2)2.1设计课题硬件系统各模块功能简要介绍 (2)2.2设计课题电路原理图、PCB图 (3)2.3设计课题元器件清单 (3)3设计课题软件系统的设计 (4)3.1设计课题使用单片机资源的情况 (4)3.2设计课题软件系统各模块功能简要介绍 (4)3.3设计课题软件系统程序流程框图 (4)3.4设计课题软件系统程序清单···································7 4设计结论、测试结果、误差分析、教案建议………………………………………144.1设计课题的设计结论及使用说明 (14)4.2设计课题的测试结果 (14)4.3设计课题的误差分析 (16)4.4设计体会 (16)4.5教案建议 (16)参考文献 (17)附录 (18)1 设计课题任务、功能要求说明及方案介绍1.1 设计课题任务设计一个能够测量直流电压的数字电压表。
任务书摘要本文介绍了基于89c51单片机的一种8路输入电压测量电路,该电路采用ADC0809作为A/D转换元件,测量范围0至5伏,小数点后显示一位。
要求能够依次显示每路通道电压,而且能够通过拨码开关选择输入通道。
使用3位LED 模块显示,前面一位显示通道号,后面两位显示测量电压值。
本系统主要包括四大模块:数据采集模块、控制模块、显示模块、A/D转换模块。
绘制电路原理图与工作流程图,并进行调试,最终设计完成了该系统的硬件电路。
在软件编程上,采用了汇编语言进行编程,开发环境使用WAVE集成开发环境。
开发了显示模块程序、通道切换程序、A/D转换程序。
关键词:ADC0809;A/D转换;LED显示目录1 方法论证 (5)1.1 系统的设计任务 (5)1.2 设计方案 (5)1.3 软硬件开发环境 (6)2 数字电压表硬件设计 (7)2.1 单片机主电路设计 (7)2.1.1 复位电路 (7)2.1.2 晶振电路 (7)2.2 测量、转换电路设计 (8)2.3 按键电路设计 (9)2.4 显示电路设计 (10)2.4.1 LED数码管构成 (10)2.4.2 显示方式 (11)3 软件设计 (14)3.1 主程序设计 (14)3.1.1 工作流程 (14)3.1.2 存储空间定义安排 (15)3.2 模块程序设计 (15)3.2.1 A/D转换测量程序 (15)3.2.2 显示程序 (16)4 系统调试与分析 (18)4.1 调试内容及问题解决 (18)4.2 系统进一步改进方案 (18)附录1:硬件原理图 (20)附录2:程序清单 (21)参考文献 (24)1 方法论证1.1 系统的设计任务设计单片机主电路、数据采集接口电路、LED显示电路、拨码控制电路,能够实现对8路电压值进行测量,能够显示当前测量通道号及电压值,电压精度小数点后1位,可以通过键盘选择循环显示8路的检测电压值和指定通道的检测电压值。
1.2 设计方案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。
南京工程学院课程设计说明书(论文)题目简易数字电压表设计课程名称微机原理及接口技术院(系、部、中心)XXXXX专业XXXX班级 XXXXX学生姓名 XXXX学号 XXXXX设计地点微机原理实验中心指导教师 XXXX设计起止时间:2009年12月14日至2009年12月18日目录1.功能描述 (2)2.总体设计 (2)2.1系统硬件电路设计 (2)2.2软件流程图设计 (4)3.测试结果与分析 (7)4.课程设计总结 (7)参考文献: (8)附录: (9)1.功能描述采用8086、ADC0809逐次逼近式A/D转换器,设计一个电压检测电路并编制相应的程序,使其能将输入的0-5V模拟电压量转换成数字量并在LED/LCD屏上显示。
完成简易数字电压表的设计。
2.总体设计本次课程设计使用伟福6000实验系统,使用了8086、模数转换芯片ADC0809、中断控制器8259A、键盘、6位数码管以及点阵122x32液晶等。
设计应用的原理是利用8086作为控制单元,实现AD采样的启动、键盘的扫描以及数码管或液晶的显示。
采用ADC0809逐次逼近式A/D转换器设计一个电压检测电路并编制相应的程序,使其能将输入的0-5V模拟电压量转换成数字量并在LED/LCD屏上显示;ADC0809每采集一次大约需要100μS,设计程序既可采用查询方式读入A/D转换结果,也可采用中断方式读入结果;模拟电压量由实验箱上的电位器提供,电压范围0-5V,经ADC0809转换得到的数字量范围为0—255;采用键盘扫描实现判断有无按键和读取键值的功能。
通过按键来启动AD转换和清零的功能。
六位数码管的显示采用动态显示。
2.1系统硬件电路设计用中断、键盘、液晶显示0-5V电压1。
键盘部分电路2.中断部分电路3。
液晶显示电路4。
模数转换电路2.2软件流程图设计1、A/D转换模块流程图如图一图一图二3、中断模块流程图如图三图三图四5、主程序和键盘扫描子程序如图五图五3.测试结果与分析编制好汇编程序并下载到硬件电路中运行能达到预期目标。
《单片机原理与应用》课程设计目录第1章简易数字电压表的设计..........................1第2章DS18B20数字温度计的设计......................4第3章秒表/时钟计时器的设计.........................12第一章简易数字电压表的设计1.1 功能要求简易数字电压表的设计可以测量0~5V的8路输入电压值,并在四位上轮流显示或单路选择显示。
测量最小分辨率为0.019V,测量误差为±0.02V。
1.2 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。
1.3 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路模拟输入端口,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2μs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1MHz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。
1.4 系统程序的设计1.4.1 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。
单片机技术课程设计说明书数字电压表院、部:电气与信息工程学院学生姓名:指导教师:职称专业:班级:完成时间: 2摘要在现代检测技术中,常需用高精度数字电压表进行现场检测,将检测到的数据送入微计算机系统,完成计算、存储、控制和显示等功能。
本文中的数字电压表的控制系统采用ATMEL89C51单片机,A/D转换器采用TLC549为主要硬件,实现数字电压表的硬件电路与软件设计。
该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少,成本低,调节工作可实现自动化。
电压表在生活中应用非常广泛,而一种简单方便的数字电压表则更能受到人们的欢迎。
所以设计一个简易数字电压表很有必要。
本电压表采用ATMEL公司的AT89S52单片机为核心,使用12MHz 晶振与单片机AT89S52 相连接,通过软件编程的方法实现电压测试,同时液晶显示电压值要求。
该电压表设有配套的行列式键盘,进行相应的操作就可实现进入、确认功能。
测压准确、显示直观、运行稳定等优点。
具有极高的推广应用价值。
关键词数字单片机;数字电压表;A/D转换;模拟信号目录1设计课题任务、功能要求说明及方案介绍 (1)1.1设计课题任务 (1)1.2功能要求说明 (1)1.3设计总体方案介绍及原理说明 (1)2设计课题硬件系统的设计 (2)2.1设计课题硬件系统各模块功能简要介绍 (2)2.2设计课题电路原理图、PCB图 (3)2.3设计课题元器件清单 (3)3设计课题软件系统的设计 (4)3.1设计课题使用单片机资源的情况 (4)3.2设计课题软件系统各模块功能简要介绍 (4)3.3设计课题软件系统程序流程框图 (4)3.4设计课题软件系统程序清单 (7)4设计结论、测试结果、误差分析、教学建议 (14)4.1设计课题的设计结论及使用说明 (14)4.2设计课题的测试结果 (14)4.3设计课题的误差分析 (16)4.4设计体会 (16)4.5教学建议 (16)参考文献 (17)附录 (18)1设计课题任务、功能要求说明及方案介绍1.1 设计课题任务设计一个能够测量直流电压的数字电压表。
河南科技学院新科学院单片机课程设计报告题目:数字电压表设计专业班级:电气工程及其自动化106姓名:王时间:2012.12.03 ~2012.12.23指导教师:苗青林王超完成日期:2012年12月21 日数字电压表设计任务书一设计目的与要求(一)基本功能1.测压范围0—5V2.精度误差0.02V以内3.能够同时采集8路数据并能循环(6位)显示4.具备过压保护功能(二)扩展功能1.测压范围扩展至 -5V—+5V2.在测直流电压时表笔能够自动调整极性二计划完成时间三周1.第一周完成软件和硬件的整体设计,同时按要求上交设计报告一份。
2.第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。
3.第三周完成软件和硬件的联合调试。
目录1 引言 (1)2 设计总方案 (1)2.1设计要求 (1)2.2 设计思路 (2)2.3 总体设计框图 (2)3 设计原理分析 (2)3.1 A/D转换电路 (2)3.2 过压保护电路 (4)3.3 数码管显示电路 (5)3.4 震荡与复位电路 (5)3.5 拓展功能负压显示 (6)3.6 八通道循环显示 (7)4 总结体会 (8)参考文献 (8)附录1 (9)附录2 (13)简易数字电压表设计摘要: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。
一、设计任务与要求1、设计任务:简易数字电压表的设计2、设计要求:1)0—5V电压2)8路输入电压3)4位LED或LCD显示4)结果按十进制显示,芯片自选。
二、硬件硬件框图与说明(元件选择依据即功能说明)根据MUC-8088/8086H单片机的内部结构特点本文提出以MCS-51单片机为核心的电压测量系统。
该系统以8088/8086和ADC0809核心内件,能够在单片机的控制下监测八路的输入电压值,用8位串行A/D转换器进行0-5V量程自动转换,并且测量的电压值可通过四位数码管。
整个系统的设计过程中主要采用了模块化的设计方法,完成了硬件电路的设计及软件程序的编写,还详细的给出了相关的硬件框图和软件流程图,通过最终硬件电路的调试,使该系统能够在要求的条件下达到正常的测量及显示功能。
单片机8088/8086是整个系统的核心,实现输入端的分路选择,模数转换后数据的处理及在数码管上数据的显示等功能。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了该系统的工作原理,MCS-51单片机特点,8088/8086的功能和应用,ADC0809的功能和应用等。
芯片介绍1)8051芯片8051是在8031的基础上,片内集成有4K ROM,作为程序存储器,是一个程序不超过4K字节的小系统。
ROM内的程序是公司制作芯片时,代为用户烧制的,出厂的8051都是含有特殊用途的单片机。
所以8051适合与应用在程序已定,且批量大的单片机产品中。
8051单片机简介8051单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上[2]。
如果按功能划分,它由如下功能部件组成,即中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断系统和时种电路,其基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统结构模式。
但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。
8051单片机的硬件结构具有功能部件种类全,功能强等特点。
单片机课程设计说明书基于单片机的简易数字电压表的设计摘要本设计是基于52系列的单片机进行的数字电压表设计,所谓数字电压表就是能将测得的模拟量经过A/D转换转变为数字量,并在数码管上显示电压的读数,相比针式电压表有着测量数据准确明了,读数精度高的特点,类似数字式万用表,有着相当的实用性。
本次电压表设计主要由电压信号采样电路、A/D转换电路、数码管显示电路等电路组成。
关键词:数字电压表数码显示 A/D数模转换单片机1目录第一章设计内容和要求 (3)1.1 设计意义 (3)1.2 设计目的 (3)1.3设计的任务要求和实现功能…....…………………………………………… .3第二章系统总体结构 (4)2.1 系统的总体结构框图 (4)2.2 各框图要实现的功能及相互关系 (4)第三章硬件设计 (5). 3.1电源电路 (5)3.2电压信号采样电路 (5)3.3 AT89C52单片机 (5)3.4时钟模块 (6)3.5 ADC模数转换芯片 (7)3.6驱动模块....……………………………………………………………………. ..93.7显示模块 (9)3.8上拉电阻部分....…………………………………………………………….. …10.第四章软件设计 (12)4.1 系统软件流程图 (13)4.2 主程序 (13)4.3 转换和显示程序 (13)第五章系统调试 (15)5.1硬盘调试 (15)5.2 调试过程中的故障现象及误差分析 (15)5.3 软件调试问题及解决 (15)第六章设计小结 (16)参考文献 (17)附录一:元器件清单 (18)附录二:原理图 (19)附录三:程序清单 (20)附录四:实物图 (23)任务书 (24)第一章设计内容和要求1.1设计意义通过本课题的设计,掌握电子设计的一般步骤和方法,锻炼分析问题解决问题的能力,学会如何查找所需资料,同时复习以前所学知识并加深记忆,为毕业设计打好基础,也为以后工作作准备,通过对选题的分析设计,学习数字电压表的工作原理,组成和特性,掌握数字电压表的校准方法和使用方法。
X x 大学课程设计说明书题目系(部)专业(班级)姓名学号指导教师起止日期摘要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。
在现代检测技术中,常需用高精度数字电压表进行现场检测。
本设计在参阅了大量前人设计的数字电压表的基础上,利用单片机技术结合A/D转换芯片ADC0808构建了一个简易直流数字电压表。
本文中的数字电压表控制系统采用AT89C51单片机,A/D转换采用ADC0808,以此实现数字电压表的功能。
该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少,成本低,还可以方便地测量0~5V的8路输入电压值,并在四位数码管上轮流显示或单路选择显示。
本课程设计主要解决A/D转换、数据处理及显示控制等三个模块。
控制系统采用AT89C51单片机,A/D转换采用ADC0808。
关键词:单片机 AT89C51 ,A/D转换 ADC0808,数字电压表,数据处理ABSTRACTWith the development of electronic science and technology, electronic measuri ng a vast number of electronic workers must have the means to measure the accu racy and function of increasingly high requirements, and voltage measurement is o bvious, because the measured voltage is most common.In modem measuring technology, the digital voltmeter is oftenused in site me asuring. The design see a lot of our predecessors in the design of digital voltage meter on the basis of using SCM technology with A / D converter chip ADC080 8 Construction of a simple digital voltage direct current form.The control system of digital voltmeterthat described in this paper uses AT89C51, and A/D converter usesADC0808 to perform the design of the digital voltmeter. Thevoltmeter has sim ple electrical circuit,few elements and low cost.The meter has the capability of m easuring 8 voltage inputs from 0to 5 volt at one time, and displays the measurem ents in turn oronly displays one route that selected.This program solves the data h andling and conversion of A/D mainly and shows the 3 modulars such as control. Control system adopts AT89C51 only flat machine, the conversion of A/D adopts ADC0808.Keywords:Chip Processor AT89C51,A/D switch ADC0808,Digital voltmeter,Data handle目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章课题概述 (1)1.1 课题概述 (1)1.2 课题要求 (2)第2章系统设计 (3)2.1 设计思路 (3)2.2 框图设计 (3)2.3 知识点 (4)2.4 硬件设计 (4)2.4.1电路原理图 (4)2.4.2元件选择 (5)2.4.3 PCB制版及效果 (6)2.5 软件设计 (7)2.5.1程序流程图 (7)2.6 系统仿真及调试 (11)结论 (13)参考文献 (14)附录 (15)第1章课题概述1.1课题概述数字电压表(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ADC0808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。
数字电压表的设计和开发,已经有多种类型和款式。
传统的数字电压表各有特点,它们适合在现场做手工测量,要完成远程测量并要对测量数据做进一步处理,传统数字电压表是无法完成的。
然而基于PC通信的数字电压表,既可以完成测量数据的传递,又可借助P C,做测量数据的处理。
所以这种类型的数字电压表无论在功能和实际上,都具有传统数字电压表无法比拟的特点,这使得它的开发和应用具有良好的前景。
本系统用单片机AT89C51构成数字电压表控制系统, 具有精度高、速度快、性能稳定和电路简单且工作可靠等特点, 具有很好的使用价值。
1.2 课题要求利用MCS-51系列单片机设计简易数字电压表测量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0.019V,测量误差约为±0.02V。
课题的具体要求如下:1、方案总体设计与论证2、系统硬件电路设计:简易数字电压表测量电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成,A/D转换由集成电路0808完成,显示采用四位数码管3、系统流程图设计,汇编程序编写:包括初始化程序、主程序、显示子程序、模/数转换测量子程序等4、调试及性能分析:采用KELL编译器进行源程序编译及仿真测试,同时进行硬件电路的设计制作,在Proteus软件里进行硬件仿真,最后进行端口电压的对比测试第2章系统设计2.1 设计思路●根据设计要求,选择AT89C51单片机作为核心控制器件。
●A/D转换采用ADC0808实现。
与单片机的接口为P1和P2端口的高四位引脚。
●电压显示采用4位一体的LED数码管●LED数码管的段码输入,由并行端口P0产生;位码输入,由并行端口P2低四位产生2.2 框图设计图2-1设计框图2.3 知识点单片机AT89C51的基本工作原理及其各个引脚的功能转换器ADC0808的逐次逼近型转换原理、主要特性、内部结构及外部引脚特性LED四位一体数码管的工作原理与单片机接口技术2.4 硬件设计2.4.1 电路原理图图2-2 简易数字电压表硬件原理图2.4.2 元件选择1、元件清单表2.1 简易数字电压表原件清单2、关键元件AT89C51:是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Program mable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
ADC0808:是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。
其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。
ADC0808是ADC0809的简化版本,功能基本相同。
一般在硬件仿真时采用ADC0808进行A/D转换,实际使用时采用ADC0809进行A/D转换。
2.4.3 PCB制版及效果图2.2 PCB版图图2.3 效果图2.5 软件设计2.5.1 程序流程图主程序流程图A/D转换子程序流程图ADC0809对模拟量输入信号进行转换,通过判断EOC(P3.1引脚)来确定转换是否完成,若EOC为0,则继续等待;若EOC为1,则把OE置位,将转换完成的数据存储到P1中。
程序流程图如图所示:数据处理子程序流程图显示子程序显示子程序采用动态扫描法实现三位数码管的数值显示。
测量所得的A/D转换数据放在P1中,测量数据在显示时需转换成10进制BCD码放在78H~7AH单元中。
程序流程图如图所示:2.6 系统仿真及调试首先采用Keil uVision3编译器进行源程序编译及仿真调试,调试好程序后将目标文件导入Proteus进行软件调试。
调试的主要任务是排查错误,错误主要包括逻辑错误和功能错误,这些错误有些事显性的,而有些事隐形的。
可以通过仿真开发系统来发现并逐步改正。
在Proteus ISIS编辑窗口中单击开始仿真按钮,4位LED数码管显示相应的电压值。
当开始调试,滑动变阻器RV1的阻值调至最小位置时,LED显示0.000,正确显示数值;把RV1调至中间位置时,LED显示2.476,同样正确读出数据;当把RV1阻值调至最大位置时,LED显示4.972,正确读出数据。
证明该简易数字电压表合格。
仿真结果举例如下:调试结果分析1.当输入变阻器的值为0,即直接输入向IN3口输入0V电压时,显示结果如图所示。