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前言一直以来，科学都是人类文明不断进步的源泉，从最开始的原始人折树枝弄火，磨石头做各种器件，到现在的飞机大炮因特网，无一不彰示着我们的进步，无一不说明了科技在生活中的重要性。
而自从1840年，洋枪坚船利炮惊醒还在梦中的国人，经历了近100年的屈辱和血泪，终于看到了科技的重要性，明白了什么是落后就要挨打，只有科技进步了，国家才能强大！本次专业课程设计就是锻炼理论和实际结合的能力，提高科技能力和科学思想。
随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也迅速地得到应用。
在生产过程中，应用这一系统可对生产现场的工艺参数进行采集，监视和记录，为提高产品质量，降低成本提供信息和手段。
在科学研究中，应用数据采集系统可获得大量的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是获取科学奥秘的重要手段之一。
总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就越高，取得的经济效益也越高。
科学发展的今天，选择基于单片机八路数据采集系统设计是很有意义也是很有必要的。
第一章 设计要求1.1 设计要求（1） 对8路模拟电压信号进行采集并循环显示 （2） 模拟电压变换范围为：0 –5V （3） 测量精度小于±2%（4） 测量温度用3位LED 显示器显示，1位显示循环通道1.2 系统设计思路图1.1 八路数据采集系统方框图1.3 方案选择1.3.1模拟输入方案在试验中使用滑动变阻器改变输入电压，模拟数据采集。
此方案简单易懂，可操作性强，价格也比较便宜。
1.3.2 数据显示方案利用试验使所提供的7279最小功能版来实现数据的显示和按键等试验要求。
在试验中如果使用四个数码管来实现，要使用动态显示，且实现按键功能等比较复杂。
要在P 口接多个按键，这样使程序很复杂。
使用7279最小功能板在试验中使用命令字87H~80H,收到此指令后，按以下规则进行译码0000~1001显示数字0~9,1010显示—，1111显示空白。
只需利用两个P 口就能够实现所有功能。
adc0809应用电路资料1、模拟信号输入IN0～IN7：IN0-IN7 为八路模拟电压输入线，加在模拟开关上，工作时采用时分割的方式，轮流进行A/D 转换。
2、地址输入和控制线：地址输入和控制线共 4 条，其中ADDA、ADDB 和ADDC 为地址输入线，用于选择IN0-IN7 上哪一路模拟电压送给比较器进行A/D 转换。
ALE 为地址锁存允许输入线，高电平有效。
当ALE 线为高电平时，ADDA、ADDB和ADDC 三条地址线上地址信号得以锁存，经译码器控制八路模拟开关通路工作。
3、数字量输出及控制线（11 条）：START 为“启动脉冲”输入线，上升沿清零，下降沿启动ADC0809 工作。
EOC 为转换结束输出线，该线高电平表示AD 转换已结束，数字量已锁入“三态输出锁存器”。
D0-D7 为数字量输出线，D7 为最高位。
ENABLE 为“输出允许”线，高电平时能使D0-D7 引脚上输出转换后的数字量。
4、电源线及其他（5 条）：CLOCK 为时钟输入线，用于为ADC0809 提供逐次比较所需，一般为640kHz 时钟脉冲。
Vcc 为+5V 电源输入线，GND 为地线。
+VREF 和-VREF 为参考电压输入线，用于给电阻网络供给标准电压。
+VREF 常和VDD 相连，-VREF 常接地。
ADC0809 芯片性能特点: 是一个逐次逼近型的A/D 转换器,外部供给基准电压;单通道转换时间116us；分辨率为8 位,带有三态输出锁存器,转换结束时,可由CPU 打开三态门, 读出8 位的转换结果;有8 个模拟量的输入端,可引入8 路待转换的模拟量。
ADC0809 的数据输出结构是内部有可控的三态缓冲器,所以它的数字量输出信号线可以与系统的数据总线直接相连。
内部的三态缓冲器由OE 控制,当OE 为高电平时,三态缓冲器打开,将转换结果送出;当OE 为低电平时,三态缓冲器处于阻断状态,内部数据对外部的数据总线没有影响。
硬件产品手册北京和利时系统工程股份有限公司 4/12/2006FM147A8路热电偶模拟量输入模块目录1FM147A模块的基本说明 (1)1.1 简介 (1)1.2 组成 (1)1.3 特点和功能 (2)2原理说明 (2)3使用说明 (4)3.1状态指示灯说明 (4)3.2底座端子接线说明 (5)3.2.1 底座接线端子的定义 (5)3.2.2热电偶信号或毫伏电压信号接线说明 (6)4技术指标 (7)5温度补偿方法 (8)6附录 (10)热电偶温度测量范围 (10)HollySys块式I/OHollySys 1表1-1 FM147A 的采样信号范围 序号 信号范围 1 -5～+75mV 2 -5～+35mV 3 0～+78.125mV 4 0～+39.0625mV FM147A八路热电偶模拟量输入模块1 FM147A 模块的基本说明1.1 简介FM147A 型模块是智能型8路热电偶模拟量输入模块，是HollySys 公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP 总线)而新开发的工业现场级热电偶模拟量输入模块。
通过与配套的底座FM131A 连接，用于处理从现场来的热电偶毫伏电压1和一般毫伏电压输入信号。
FM147A 作为ProfiBus-DP 的从站通过ProfiBus-DP 总线把采集到的信号及相关诊断信息上传到ProfiBus-DP 的主站。
它是智能型的现场总线产品，是构成HollySys 公司的MACS TM 系统的通用I/O单元的一种。
FM147A 与J 、K 、N 、E 、S 、B 、R 、T 型热偶一次测温元件相连，可处理工业现场的温度信号。
由于它的测量信号范围可达-5mV ，因此可以采样一定范围的负温。
通过组态软件正确组态，该模块可以对在-5mV ～+78.125mV 范围内的线性毫伏信号采样处理。
因此它使用范围广、功能全面。
1.2 组成FM147A 模块由8路双端输入型TC 模拟输入板、I/O 通用型智能处理板和外壳结构件组成。
微机原理课程设计说明书11 级电气工程及其自动化专业 972 班级题目八路模拟量转换为数字量电路设计2011年12 月26 日摘要随着电子技术的发展，计算机在现代科学技术的发展中起着越来越重要的作用。
多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。
本课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。
运用所学的微机原理和接口技术知识完成ADC0809的采样，即基于0806最小系统将模拟电压表通过ADC0809的采样完成模拟量转换成的数字量并显示出来。
通过硬件与软件的结合，用我们刚刚学过的汇编语言编写程序模拟分析了ADC0809的芯片功能和硬件配置，结合硬件和软件阐述了该系统的工作原理，得出了一种简单实用的ADC0809的采样即实现数字电压表功能系统的硬件、软件电路设计方案。
该系统能测量0～5V的电压，结果显示于数码管上。
关键字：ADC0809、8086系统、频率发生器前言 (4)1.题义分析与解决方案 (5)1.1题义与需求分析 (5)1.2解决问题的方法与思路 (5)1.2.1硬件部分 (5)1.2.2软件部分 (5)2.硬件设计 (5)2.1电路原理 (5)2.2 8086最小系统模块 (6)2.3可编程并行接口芯片8255A (7)2.3.1 8255A的作用 (7)2.3.2 8255A的功能分析及技术参数 (7)2.4 模数转换芯片ADC0809 (9)2.4.1 ADC0809的内部结构和外部引脚 (9)2.5 模拟量（ 0～5V）电压输出 (11)2.6 频率发生器 (11)2.7 七段LED显示器 (12)2.7.1 七段LED显示器的作用、功能分析及结构 (12)2.8 硬件总逻辑图及说明 (13)3.汇编程序设计 (14)3.1控制程序设计思路说明 (14)3.2 程序流程图 (15)4.ADC0809采样系统的设计总结 (21)附录： (23)1、8086最小系统框图 (23)2、0809功能模块框图： (24)3、接口与显示模块框图 (24)4. 程序流程图 (25)前言电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。
单片机课程设计8路输入模拟信号数值显示电路摘要本系统是基于AT89S52单片机设计的，由具有8通道的模数转换芯片ADC0809采集模拟信号，并将采集到的数据送入AT89S52进行处理，其中ADC0809的1MHZ 时钟脉冲直接由单片机的ALE脚输出的六分频时钟信号经过74LS74二分频得到。
在设计中采用了精简电路及充分利用软件资源为原则，采用了软件译码，并利用三极管扩流来驱动数码管。
同时兼顾系统的性能指标，采用了四位数码管进行动态显示，分别显示模拟通道数以及采集到的模拟电压的数值。
本系统经设计调试达到了预期的设计要求，能够标准地自动轮流显示8路模拟电压数值量，精度为0.02V，误差系数为0.01。
关键词模拟信号； AT89S52； ADC0809；数值显示目录一、设计任务及要求 ............................................................................ - 3 -二、总体设计方案 .................................................................................. - 3 -三、硬件电路设计 ................................................................................ - 4 -1、模拟信号采集电路：.......................................................................................................... - 4 -2、数据处理模块电路.............................................................................................................. - 5 -3、数码显示模块电路.............................................................................................................. - 6 -四、软件设计 .......................................................................................... - 7 -1、主程序.................................................................................................................................. - 7 -2、初始化程序.......................................................................................................................... - 7 -3、显示子程序.......................................................................................................................... - 7 -4、模数转换测量子程序.......................................................................................................... - 7 -五、检测与调试 ...................................................................................... - 8 -六、系统改进设想 .................................................................................. - 9 -七、总结 ................................................................................................ - 10 -参考文献................................................................................................... - 10 -附件一：总的电路原理图 ...................................................................... - 11 -附件二：程序清单 .................................................................................. - 12 -附件三：数值量模拟量转换对照表（ADC0809的参考电压为5V）- 17 -附件四：元件清单 .................................................................................. - 19 -一、设计任务及要求设计一个8路输入模拟信号数值显示电路，具体要求如下：a.8路模拟信号输入；b.自动轮流显示8个通道模拟信号的数值；c.最小分辨率为0.02V；d.最大显示数值为255；f.测量电压最大值为5V。
电子课程设计--八路信号显示转换电路学院：电子信息工程学院班级：自动化121501班姓名：学号：指导老师：任青莲2014年12月目录一、设计任务及要求 (3)二、总体框图 (3)三、器件选择 (3)四、模块功能 (7)五、总体设计电路图 (13)六、心得体会 (15)八路信号显示转换电路一、设计任务与要求设计一个八路信号显示转换器，与单踪示波器配合使用，同时显示多路被测信号。
设计任务与要求：1同时显示八路数字信号波形且清晰稳定。
2被测信号上限频率不小于2KHz。
二、总体框图根据课题要求，八路信号显示转换器的电路总体框图如图1所示。
八选一数据选择器把输入的八路数字信号在地址形成器的控制下，轮流地送入示波器的Y轴通道。
D/A电路用于形成阶梯电压信号，共有八个阶梯，使各路被测信号在示波器屏幕的不同垂直位置（即不同的地址）显示出来。
系统时钟（或被测信号的时钟）经16分频后的信号送至示波器的同步输入端（X轴通道），作为示波器的外同步信号。
由于示波器荧光屏上所涂的荧光粉具有一定的余辉时间，在合适的系统时钟作用下，能够同时观察到屏幕上显示的八路输入信号。
图1 总体框图三、选择器件选择器件如表1所示。
主要器件说明1、74LS74N①、74LS74N 逻辑符号74LS74N 逻辑符号如图2所示。
U9A74LS74D1D 21Q 5~1Q6~1CLR11CLK 3~1PR 4图2 74LS74N 逻辑符号②、逻辑功能表74LS74N 的逻辑功能如表2所示。
③、逻辑功能说明当4号端口输入低电平，1号端口输入高电平 输出Q=1 Q~=0。
当1号端口输入低电平，4号端口输入高电平 输出Q=0 ,Q~=1。
当1号端口和4号端口同时输入低电平，输出Q=1、Q~=1。
当1号端口和4号端口同时输入高电平，3号端口上升沿触发。
D=1时，Q=1、Q~=0。
D=0时，Q=0、Q~=1。
2、74LS161N①、74LS161N 逻辑符号74LS161N 逻辑符号如图3所示。
八路模拟开关cd4051与输入信号滤波电路设计原理八路模拟开关CD4051与输入信号滤波电路设计原理如下：
CD4051是一个8路模拟开关，其工作原理基于电压分压和开关电容。
内部有一系列的电压分压器和开关电容，通过S0、S1和S2的选择信号，连接
所需的电压分压器和开关电容。
在给定通道的情况下，CD4051将所选通道的输入信号与内部的电压分压器和开关电容连接起来，然后将分压和开关结果输出到相应的输出引脚。
当选择不同通道时，CD4051会自动切换所需的电压分压器和开关电容，以保证输出的模拟信号的准确性和稳定性。
输入信号滤波电路设计原理是用于减少信号中的噪声和干扰，提高信号的纯度和稳定性。
常见的输入信号滤波电路有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
滤波器通过选择适当的电路元件和参数，实现对特定频率范围的信号进行增强或抑制，以实现信号的平滑处理和噪声的减小。
CD4051与输入信号滤波电路结合使用时，首先将输入信号通过滤波电路进行平滑处理，减少噪声和干扰。
然后，将处理后的信号输入到CD4051中
进行选择和处理。
CD4051根据需要选择相应的通道，通过内部的电压分压器和开关电容对信号进行分压和开关处理，并将结果输出到相应的输出引脚。
这种结合使用可以实现对多个信号源的灵活控制和处理，同时保证信号的质量和稳定性。
以上信息仅供参考，如有需要建议查阅模拟开关的相关书籍或咨询专业人士。
8位高速模拟量输入输出1、模块结构框图和功能描述模块结构框图如图：模块功能概述本模块是8位模/数、数/模转换模块，A/D转换器采用ADS931，D/A转换器采用TLC7528。
A/D：模拟信号经过信号调理后，经由ADS931转换成8位数字信号，通过数据总线传入MCU处理。
D/A：8位输入数字信号经过TLC7528转换成相应的模拟量输出。
图1主模块模块结构框图2、各模块原理图1）输入模拟信号通道选择原理图74LS138的管脚CS4051用来选通74LS574,其选通地址为0x010h.。
D0、D1、D2作为MAX4051的地址线，由74LS574锁存，用来选择MAX4051的一个通道；MAX4051为八路通道选择器。
模拟信号可由MAX4051输入和ADIN直接输入，SW3拨向左边则模拟信号通过MAX4051，SW3拨向右边则由ADIN输入。
MAX4051地址与通道的对应关系如下：0x00对应通道10x01对应通道20x02 对应通道30x03 对应通道40x04 对应通道50x05 对应通道60x06 对应通道70x07 对应通道8图2输入模拟信号通道选择原理图2）A/D转换原理图图3 A/D转换原理图ADS931为A/D转换模块，J4选择P10来输出时钟信号，J4-23选择外部时钟。
AD转换器的地址由地址线和RD信号共同产生，地址为0xA001h；具体使用说明可以参考其datasheet。
3）D/A 转换模块TLC7528原理图图4 D/A 转换模块TLC7528原理图TLC7528为D/A 转换模块，分别有两路模拟量输出A_OUTA与B_OUTB，由CPU的IO控制口P12来选择是通道A输出还是通道B输出，低电平选择A通道输出，高电平选择B通道输出；两个通道的参考电压可以通过跳线J7和J10来选择。
TLC7528的片选信号由74LS138产生，选通地址为0x000h，写信号和地址信号一起产生。
实验六、ADC0809模数转换实验一、实验目的1、掌握ADC0809模数转换芯片与单片机的连接方法及ADC0809的典型应用2、掌握用查询的方法、中断方法完成模数转换程序的编写方法二、实验说明本实验使用ADC0809模数转换器，ADC0809是8通道8位CMOS逐次逼近式AD转换芯片，片内有模拟量通道选择开关及相应的通道锁存、译码电路、AD转换后的数据由三态锁存器输出，由于片内没有时钟需外接时钟信号，下图为芯片的引脚图各引脚功能如下：（1）IN0-IN7：八路模拟信号输入端（2）ADDA、ADDB、ADDC：三位地址译码输入端，八路模拟信号选择由这三个端口控制（3）CLOCK：外部时钟输入端（4）D0-D7：数字量输出端（5）OE：AD转换结果输出允许控制端，当OE为高电平时，允许AD转换结果从D0~D7端输出。
（6）ALE：地址锁存允许信号输入端。
八路模拟通道地址由A、B、C输入，在ALE 信号有效时将八路地址锁存。
（7）START：启动AD转换信号输入端，当START端输入一个正脉冲时，将进行AD 转换（8）EOC：AD转换结束信号输出端，当AD转换结束以后，EOC输出高电平。
（9）VREF（+）、VREF（-）：正负基准电压输入端，基准正电压为+5V。
（10）VCC、GND：芯片的电源端和接地端。
三、实验步骤1、单片机最小应用系统1的P0口接AD转换的D0~D7，单片机最小应用系统1的Q0~Q7接AD转换的A0~A7，单片机最小应用系统1的WR、RD、P2.0、ALE、INT1分别连接AD转换的WR、RD、P2.0、CLOCK、INT1，AD转换的IN接+5V，单片机最小应用系统的P1口接LED灯。
2、用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真器插到模块的锁紧插座中，请注意仿真器的方向：缺口朝上。
3、打开Keil uVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着添加源程序，进行编译，直到编译无误。
湖南八路模拟开关板原理湖南八路模拟开关板原理概述：湖南八路模拟开关板是一种用于控制电路的设备，可以实现多个电路的开关和调节功能。
它采用模拟信号输入，通过数字信号处理后输出控制信号，实现对电路的精确控制。
结构：湖南八路模拟开关板由输入端、处理单元、输出端和供电单元组成。
其中输入端负责接收模拟信号，处理单元将其转换为数字信号进行处理，输出端负责输出控制信号，供电单元则为整个设备提供稳定的电源。
输入端：湖南八路模拟开关板的输入端采用BNC接口，可以接收来自外部设备的模拟信号。
该接口具有防干扰性能好、传输速度快等特点。
在使用时需注意连接线材的选择和连接方式。
处理单元：湖南八路模拟开关板的处理单元主要由A/D转换器、FPGA芯片和RAM组成。
其中A/D转换器将输入的模拟信号转换为数字信号，FPGA芯片进行数字信号处理并存储于RAM中。
A/D转换器：A/D转换器是将模拟信号转化为数字信号的重要组成部分。
它通过采样和量化的方式将模拟信号转换为数字信号，实现了模拟信号到数字信号的转换。
FPGA芯片：FPGA芯片是湖南八路模拟开关板的核心部件。
它可以根据用户的需求进行编程，实现不同的功能。
在处理单元中，FPGA芯片主要负责对数字信号进行处理，并根据用户需求生成相应的控制信号。
RAM：RAM是存储器中的一种，它可以快速地读写数据，并具有非常高的稳定性。
在湖南八路模拟开关板中，RAM主要用于存储处理单元所生成的控制信号。
输出端：湖南八路模拟开关板的输出端采用DB25接口，可以输出多个控制信号。
该接口具有稳定性好、传输速度快等特点。
在使用时需注意连接线材的选择和连接方式。
供电单元：湖南八路模拟开关板的供电单元主要由变压器、整流器、滤波器和稳压器组成。
其中变压器将交流电转换为直流电，整流器将直流电进行整流，滤波器将直流电进行滤波处理，稳压器将直流电稳定输出。
原理：湖南八路模拟开关板的原理是将输入的模拟信号转换为数字信号，并通过FPGA芯片进行处理，最终输出控制信号。
1. 设计目的本设计包括确定控制任务、系统总体设计、硬件系统设计、软件程序的设计等，使学生进一步学习理解计算机控制系统的构成原理、接口电路与应用程序，巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能。
2. 设计内容设计一由微机控制的A/D数据采集和控制系统，该卡具有对八个通道上0-5V的模拟电压进行采集的能力，且可以用键盘选择装换通道，选择ADC0809 作为A/D转换芯片。
并在显示器上动态显示采集的数据。
3. 设计要求（1）根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图。
（2）画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系。
（3）用protel软件绘制电路原理图。
（4）软件设计，给出流程图及源代码并加注释。
4. 系统总体设计步骤第一步：信号调理电路第二步：8路模拟信号的产生与A/D转换器被测电压要求为0~5V的直流电压，可通过电位器调节产生。
考虑本设计的实际需要，我选择八位逐次比较式A/D转换器（ADC0809）。
第三步：发送端的数据采集与传输控制器第四步：人机通道的借口电路第五步：数据传输借口电路用单片机作为控制系统的核心，处理来之ADC0809的数据。
经处理后通过串口传送，由于系统功能简单，键盘仅由两个开关和一个外部中断组成，完成采样通道的选择，单片机通过接口芯片与LED数码显示器相连，驱动显示器相应同采集到的数据。
串行通信有同步和异步两种工作方式，同步方式传送速度快，但硬件复杂； 异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单灵活，适用于数据的随机发送和 接受。
采用MAX485芯片的转换接口。
经过分析，本系统数据采集部分核心采用 ADC0809，单片机系统采用8051 构成的最小系统，用LED 动态显示采集到的数据，数据传送则选用 RS-485标 准，实现单片机与PC 机的通信。
数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D ， 单片机，电平转换接口，接收端（单片机、 PC 或其它设备）组成。
8路输入模拟信号数值显示电路功能1.8路输入模拟信号数值显示电路2.可以测量0~5CV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3.显示。
测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为0.02V。
方案按系统功能实现要求，决定控制系统采用A T89C52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路其他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。
系统硬件电路的设计8路输入模拟信号数值显示电路电路由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。
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之程序之间循环，主程序流程图见图。
开始初始化调用A/D转换子程序调用显示子程序主程序流程图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。
测量所得的A/D转换数据放在70H~77H内存单元中，测量数据在显示时需转换成10进制BCD码放在78H~7BH单元中，其中7BH存放通道标志数。
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此设计费用为:基本费用155+4(1四联共阴数码管)+15(AD0809)+1(3个12*12*6按键)＝175元．
测量原理：
;实际ADC0809是8路8位AD，最大数为255，它外部有一个基准电压，调节所;测电压范围，我们所测外部模拟电压范围为0-5V，5V就对应255，0V对应为0，;外部所测电压经模数转换AD变化为数字量0-255，数码管也就要显示此值。
采集8 个通道的模拟量在数码管显示出来。
模拟量值的测量范围是0-255,第一个数码管用于显示哪一个通道，后三个数码管用于显示采集的模拟量的值，每秒钟显示切换一下通道。
另外，本设计还有通道选择的功能．有两个按键,一个是调节轮流显示和选择通道两种功能的转换，另一个是选择通道的切换。
要注意的地方：
1、只有当轮流显示的通道快显示到通道8后，长按住功能转换键等出现数码管全熄灭后再放开，就会转到选择通道的功能。
2、切换通道时，也要长按一会，等出现数码管全熄灭后再放开。
原理图如下:。
multisim仿真八路抢答器原理Multisim仿真八路抢答器原理引言：八路抢答器是一种常见的电子竞赛设备，广泛应用于学校的抢答竞赛和知识竞赛等活动中。
通过该设备，可以实现多人同时抢答问题的功能，提高比赛的趣味性和参与度。
本文将介绍Multisim仿真八路抢答器的原理及实现过程。
第一部分：抢答器原理八路抢答器的原理主要基于数字电路设计，主要包括按钮输入、电路检测和显示控制三个方面。
以下将详细介绍每个方面的实现原理。
1. 按钮输入：八路抢答器需要八个按钮用于参赛者的抢答操作，每个按钮对应一个参赛者。
当参赛者按下按钮时，相应的信号需要传递给电路进行处理。
在Multisim仿真中，我们可以使用开关元件来代表按钮，通过控制开关的状态来模拟按钮的按下和释放。
同时，可以使用个体指标来监测开关的状态，并将其作为后续电路的输入信号。
2. 电路检测：八路抢答器需要实时检测参赛者的抢答行为，并判定哪位参赛者率先按下按钮。
为实现该功能，我们可以使用多路选择器（MUX）来实现对多个输入信号的优先级判断。
当有多个参赛者同时按下按钮时，MUX可以根据优先级规定将其中一个参赛者的信号优先传递给输出端，以判定哪位参赛者率先按下按钮。
3. 显示控制：八路抢答器需要实时显示哪位参赛者率先按下按钮，以及显示当前问题的编号等信息。
为实现该功能，我们可以使用译码器和数码管来实现对输出信号的解码和显示。
译码器用来将MUX输出的优先级信号转换为对应参赛者的编号，并将其传递给数码管进行显示。
第二部分：Multisim仿真实现在了解了八路抢答器的原理之后，我们可以使用Multisim软件进行仿真实现。
以下将一步一步介绍具体的实现过程。
1. 创建电路图：打开Multisim软件，创建一个新的电路图，选择数字电路设计模块。
2. 添加按钮输入：在电路图中添加八个开关元件，用以模拟参赛者的按钮操作。
连接每个开关的状态指示灯到个体指标元件，以监测按钮的按下和释放。
6.3 编码器*编码：将输入信息编成相应二进制代码的过程。
*种类：二进制编码器、二—十进制编码器、优先编码器。
6.3.1二进制编码器一、原理：用n位二进制代码对个信号进行编码的电路，称为二进制编码器。
二、三位二进制编码器（逻辑电路图）：P167图631三、写出输出逻辑函数表达式：Y0=Y1=Y2=四、列出逻辑函数真值表：P168表631五、分析逻辑功能：将八路输入模拟信号（只有一路有效）变换为三位二进制的一种状态；将八路输入模拟信号的八种现象编码成三位二进制的八种状态。
6.3.2二—十进制编码器一、原理：用0—9十个十进制数转换为二进制代码电路，称为二—十进制编码器。
二、三位二进制编码器（逻辑电路图）：P167图631三、写出输出逻辑函数表达式：Y0=Y1=Y2=Y3=四、列出逻辑函数真值表：P169表6.3.2五、分析逻辑功能：将（I0—I9分别对应）0—9十个十进制数编码为8421BCD代码。
6.3.3 优先编码器一、原理：非优先编码器中，输入信号之间是相互排斥，只有一个“1”或“0”；优先编码器中允许多个“1”或“0”，仅对优先级高的进行编码。
二、三位二进制编码器（逻辑电路图）：P170图6.3.3三、列出逻辑函数真值表：P169表6.3.3四、分析逻辑功能：输出四位二进制编码输出端为8421BCD码的反码；输入为低电平有效，的级别最高。
当输入请求时，输出8421BCD码为十进制的9；输入没有请求，输出为8421BCD 码的0。
6.4 译码器译码是编码的逆过程。
将特定意义的信息编成二进制代码---编码，则二进制代码译成特定意义的信息---译码。
6.4.1 二进制译码器一、原理：将输入二进制代码译成相应输出信号的电路。
二、3线—8线译码器：1.逻辑电路图（分析逻辑功能）：P171图6.4.1*EN=0，全部与非门被封锁，输出全部为1。
*EN=1，输入三位二进制0—7对应输出—，输出0有效。
三、写出输出逻辑函数表达式：================四、列出逻辑函数真值表：P172表6.4.1五、4线—16线译码器：1.逻辑电路图（分析逻辑功能）：P172图6.4.22.E=1：两个译码器不工作，输出全部为1。
八路输入模拟信号的数值显示电路作品简介八路输入模拟信号的数值显示电路由以下几部分组成：电源部分，模数转换部分，主控部分，数码显示部分，驱动单元这五个主要单元。
电源部分是由220V电压通过变压器变压变成±12V的正弦波，在经过全桥电路和滤波电容在经过7805后变成5V固定电压，数模转换部分是由ADC0809数模转换模块提供，它的采样频率为8位、是一种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，它可以根据地址锁存译码后的信号，只选通8个模拟输入信号中的一个进行A/D转换，主控电路有单片机STC89C52组成，它是整个电路的核心。
而数码显示电路是由4位共阳极数码管提供，驱动部分采用PNP型的三极管来驱动数码管。
74LS74作为四分频使用,来提供ADC0809的时钟。
引言部分智能仪器是计算机技术和测量仪器结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量仪器，由于他拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能作用，因而被称之为智能仪器。
智能仪器的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器实质上是一种硬件和软件的结合设计，并且充分利用了软件技术的强大功能，它把仪器的主要功能集中放在程序存储器ROM中，因而，当需要增加功能时，不需要全面改变硬件设计，而只要修改存放在ROM中的软件内容就可以很放便地改变仪器的功能。
智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
因此单片机的应用使智能仪器具有以下功能特点：1、具有友好的人—机对话能力。
2、自动矫正零点满度和切换量程。
3、多点快速检测。
4、自动修正各类测量误差。
5、数字滤波。
6、数据处理。
7、各种控制规律。
8、多种输出形式。
9、数据通信。
10、自诊断和故障监控。
11、掉电保护。
模数转换：把连续变化的模拟量转化为在时间和幅值上离散的数字量。
模数转换器：实现模数转换的电路或器件，又称A/D转换器或ADC。
ADC是模拟量和数字量之间不可缺少的桥梁。
A/D转换器在数字控制系统中拥有重要的地位。
A/D转换器将各种模拟信号转换为抗干扰性更强的数字信号，直接进入数字计算机上进行处理，存储并产生数字控制信号。
1 总体方案：把ADC0809的ALE的引脚置为高电平，地址锁存与译码器将A， B，C 三条地址线的地址信号进行锁存，经过一段延时，然后把ALE的引脚设为低电平。
接着把START引脚置为高电平，经过一段延时，然后置为低电平，再经过一段延时，此时开始模数转换。
当OE为高电平时。
把转换好的数字量存放在内存某单元中，然后把OE置为低电平，延时，用这种方式依次把八个通道的模拟量转换为数字量存放在假设的某个单元中。
当单片机接收到ADC0809的转换结束性号信号后(既OE为低电平) 。
转换结果放在P0口。
单片机取P0口数据并进行BCD码调整，再通过P1口把调整后的数值送到数码管上显示，按照这样的方式依次把内存单元的八个单元的值在数码管上依次显示出来。
采用动态扫描的方式依次选通四个共阳数码管，第四个数码管显示通道数、第三个数码管显示一横、第二个数码管显示个位、第一个数码管显示十位，使得转换好的数值依次在数码管上显示出来。
我们采用ADC0809作A/D 转换器，STC89C51作控制器，74HC74作二分频器。
开机后能自动轮流显示8路输入的模拟电压值，输入电压在0— 5V范围内，显示值在0—255范围内。
内存中有八个单元存放采样值，四个单元存放显示数据，依次为十位、个位、一横和通道标志位。
总体框图2 硬件设计2.1 电源部分本系统由220V市交流电通过变压器降为9V的交流电，然后再通过整流电路和电容一次得到直流电，接着和7805的输入端1脚相连，7805 的2脚接地，7805的3脚输出，再经过电容的二次滤波输出5V的直流电源，提供给整个系统工作。
系统电源的提供2.2 主控单元STC89C52STC89C52RC/RD+系列单片机的宏晶科技推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，指令代码完全兼容于传统的8051单片机。
12时钟|机器周期和6时钟|机器周期可任意选择。
其加密性强，低功耗，超低价，高速，高可靠，强抗静电，强抗干扰最新的D版本内部集成MAX810专用复位电路图2.2 STC89C52其特点如下：增强型6 时钟/ 机器周期，12 时钟/ 机器周期8051 CPU工作电压：5.5V - 3.4V（5V 单片机）/ 3.8V - 2.0V（3V 单片机）工作频率范围：0 - 40 MHz，相当于普通8051 的0～80MHz.实际工作频率可达48MHz.用户应用程序空间4K / 8K / 13K / 16K / 20K / 32K / 64K 字节片上集成1280 字节/ 512 字节RAM通用I/O 口（32/36 个），复位后为：P1/P2/P3/P4 是准双向口/ 弱上拉（普通8051 传统I/O 口）P0 口是开漏输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O 口用时，需加上拉电阻。
I S P （在系统可编程）/ I A P （在应用可编程），无需专用编程器/ 仿真器可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，8K 程序3 秒即可完成一片 EEPROM 功能看门狗内部集成M A X 8 1 0 专用复位电路（D 版本才有），外部晶体2 0 M 以下时，可省外部复位电路共3 个16 位定时器/ 计数器，其中定时器0 还可以当成2 个8 位定时器使用外部中断4 路,下降沿中断或低电平触发中断,Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒通用异步串行口(UART)，还可用定时器软件实现多个UART工作温度范围：0 - 75℃/ -40 - +85℃封装：PDIP-40，PLCC-44,PQFP-442.2.1 单片机的抗干扰能力选择自身抗干扰能力强的单片机，对提高单片机系统的可靠性起到事半功倍的作用。
1．Ｉ／Ｏ口结构单片机的Ｉ／Ｏ直接与外界相连，是引入干扰的重要途径。
单片机Ｉ／Ｏ口的抗干扰措施是：输入口内带施密特触发器，中耐压输入缓冲，对大功率输出引脚采用小功率管并联技术等。
2．系统时钟在指令执行速度不变的前提下，尽量降低单片机外时钟的速度，降低外时钟的干扰。
3．电源脚排列将电源脚与地线脚排在相邻的位置上。
4．时钟监视，低电压复位注意了以上几方面的问题，就使单片机具有较强的自身抗干扰能力。
2.2.2 晶振石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间，等效为一个并联谐振回路，振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率。
晶体旁边的两个电容接地，实际上就是电容三点式电路的分压电容，接地点就是分压点。
2.2.3 复位复位电路工作原理是利用RC元件，给电容充电,电容的电压缓慢上升直到Vcc，没到Vcc时芯片复位脚近似低电平，于是芯片复位，接近Vcc时芯片复位脚近高电平，于是芯片停止复位，复位完成。
2.3 分频器本系统的频器工作原理是利用一个74LS74的集成块提供，原理图中利用两个D触发器串联达到分频的目的。
2.4 模数转换ADC0809ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。
多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D 转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
ADC0809 芯片性能特点: 是一个逐次逼近型的A/D 转换器,外部供给基准电压;单通道转换时间116us；分辨率为8 位,带有三态输出锁存器,转换结束时,可由CPU 打开三态门, 读出8 位的转换结果;有8 个模拟量的输入端,可引入8 路待转换的模拟量。
图2.4 ADC08092.5 驱动单元我们利用PNP型三极管实现动态扫描，依次选通四个数码管。
即当三极管的基极和单片机相连的端口为低电平时，三极管工作，进而选通数码管，同时三极管具有放大作用，三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用。
2.6 LED数码管显示LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。
在单片机应用系统中通常使用的是七段LED。
这种显示块有共阴极与共阳极两种。
共阴极LED显示块的发光二极管阴极共地。
当某个发光二极管的阴极为高电平时，发光二极管点亮；共阳极LED显示块的发光二极管阴极并接。
3 系统软件设计3.1 主程序部分主程序的功能主要是首先进行初始化，然后ADC0809采集数据进行模数转换,最后通过单片机STC89C52把数据送到数码管，在数码管上依次显示8个通道转换后的值。
3.2 模数转换部分首先把转换值存放在内存某单元，设初值，再启动测试程序，查按键，A/D检测通道，更新显示，判断8路模数转换是否结束，若没结束则返回到测试启动程序，若转换结束则恢复端口。
3.3 显示部分用内存某些单元存放8路信号循环显示控制的数据和采样值。
然后把显示数据转换为三位BCD码分别存入某单元。
调用四位显示程序，在P1口输出数据，然后用动态扫描，依次选通四个数码管并查表显示数据，完成后返回到显示数据转换为BCD码的那部分。
总结内容本课题设计总体上来说是顺利完成了，但由于时间和自己的理论知识和实践操作水平有限，致使作品的有些功能并没有达到预期效果，在老师和其他两位同学的团结努力下大部分功能基本上实现。
总的来说还是不错的。
在这次的毕业设计过程中我们三人小组通过不断的讨论和探索查阅资料，最终完成了此次的毕业设计，在此过程中，我从对单片机C语言的生疏，到了解，再到深入研究，第一次完成了一件实际应用的设计，感觉有不少的收获：1.巩固了以前学的专业知识，并在以前的基础上理解的更加透彻，掌握的更加熟练；2.锻炼了自己的实际应用能力，将课本上学到的理论知识和实际生产联系了起来；3.增强了自己独立解决问题的能力。
虽然，在这个过程中我们也曾遇到了不少困难，但是，在老师和同学们的热情帮助和我自己的不懈努力下，所有的难题都被我们逐个解决，我也从中获得了胜利的喜悦。
这也让我明白了一个道理:前途是光明的，道路是曲折的，只有靠自己顽强拼搏的精神和坚持不懈的努力才能够到达成功的彼岸。
正所谓：天下无难事，只要肯攀登。
只要有契而不舍的精神，就没有办不到的事！总之，通过这次的毕业设计我确实的获得了不少的东西。
附录使用说明如下图所示：当电路通电时首先显示的是模拟值从05-0到00-7，当按下促发按钮P3.2时，按着不动则显示数字值从FF-0到00-7。
其中千位和百位两位数码管显示的是模拟值或数字值，十位是显示‘—’位显示的是通道值0到7。
原理图参考程序#include <at89x52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intUcharcodeseg[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88, 0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};uchar code sel[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef};uchar dis[]={0x00,0x00,0x00,0x00};uchar cnt,ad_cnt,ad1,ad2,ad3,ad4,sign,adval;uint count,tmp,ad;sbit key =P3^2;//sbit start=P3^6;//AD启动sbit en =P3^7;//AD out enablesbit adda =P3^3;//AD通道选择sbit addb =P3^4;//sbit addc =P3^5;///*----------------------------------------------*//*----------------------------------------------*/ void init() //定时器初始化{TMOD=0X01;TH0=(63535-4000)/256;TL0=(63535-4000)%256;EA=1;TR0=1;ET0=1;}/*----------------------------------------------*/ void timer0() interrupt 1 //定时器中断{TH0=(63535-4000)/256;TL0=(63535-4000)%256;if(++cnt>=4){cnt=0;}P0=0xff;P0=dis[cnt];P2=sel[cnt];count++;}void delay(uchar k) //延时{uchar i,j;for(i=0;i<k;i++)for(j=0;j<121;j++){;}}/*----------------------------------------------*/ uchar adc0809(uchar num) //AD转换程序{en=0;start=0;switch(num){case 0x00: addc=0;addb=0;adda=0;break;case 0x01: addc=0;addb=0;adda=1;break;case 0x02: addc=0;addb=1;adda=0;break;case 0x03: addc=0;addb=1;adda=1;break;case 0x04: addc=1;addb=0;adda=0;break;case 0x05: addc=1;addb=0;adda=1;break;case 0x06: addc=1;addb=1;adda=0;break;case 0x07: addc=1;addb=1;adda=1;break;}start=1;_nop_();start=0;delay(50);en=1;return P1;}void main() //主程序{init();while(1){if(count>400){count=0;ad_cnt++; //通道切换if(ad_cnt>=8)ad_cnt=0;ad1=adc0809(ad_cnt);delay(10);ad2=adc0809(ad_cnt);delay(10);ad3=adc0809(ad_cnt);delay(10);ad4=adc0809(ad_cnt);delay(10);tmp=ad1+ad2+ad3+ad4;ad=tmp/4; //4次测量取平均值adval=(ad*50)/255; //16进制到电压值转换if(key){dis[0]=seg[ad_cnt];dis[1]=0xbf;dis[3]=seg[adval/10]&0x7f;dis[2]=seg[adval%10];}else{dis[0]=seg[ad_cnt];dis[1]=0xbf;dis[3]=seg[ad/16];dis[2]=seg[ad%16];}}}}。
