数字电压表单片机设计

1 引言 ........................................................................................................................................................... 2

2 仿真软件介绍 ......................................................................................................................................... 3

仿真软件简介 .................................................................................................................................... 3

2.1.1 Proteus 6 Professional ................................................................................................. 3

2.1.2 Keil uVision2.................................................................................................................. 3

3 硬件设计 .................................................................................................................................................. 4

单片机操纵模块设计 ...................................................................................................................... 4

3.1.1时钟电路 ....................................................................................................................... 4

3.1.2复位电路 ....................................................................................................................... 4

逐次逼近式A/D转换模块设计 .................................................................................................. 5

3.2.1 ADC0808简介 ............................................................................................................ 5

3.2.2 A/D转换电路设计 ................................................................................................... 6

显示模块设计 .................................................................................................................................... 7

3.3.1 LCD显示模块 ............................................................................................................. 7

3.3.2 LCD1602的引脚功能 ................................................................................................ 7

3.3.3 LCD1602的显示操作 ................................................................................................ 8

4系统软件设计 ........................................................................................................................................11

主程序设计 .......................................................................................................................................12

A/D转换程序 ................................................................................................................. 12

附录 ........................................................................................................................................ 14

1 引言

数字电压表的大体工作原理是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号，通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一样的模拟电压表，数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、利用方便等优势。

电压表的数字化测量，关键在于如何把随时持续转变的模拟量转化成数字量，完成这种转换的电路叫模数转换器]1[（A/D）。数字电压表的核心部件确实是A/D转换器，由于各类不同的A/D转换原理组成了各类不同类型的DVM。一样说来，A/D转换的方式可分为两类：积分式和逐次逼近式。

积分式A/D转换器是先用积分器将输入的模拟电压转换成时刻或频率，再将其数字化。依照转化的中间量不同，它又分为U-T（电压-时刻）式和U-F（电压-频率）式两种。

逐次逼近式A/D转换器分为比较式和斜坡电压式，依照不同的工作原理，比较式又分为逐次比较式及零平稳式等。斜坡电压式又分为线性斜坡式和阶梯斜坡式两种。

在高精度数字电压表中，常采纳由积分式和比较式相结合起来的复合式A/D转换器。本设计以AT89C51单片机为核心，以逐次比较型A/D转换器ADC080八、液晶显示器LCD1602为主体，构造了一款简易的数字电压表，能够测量1路0～5V直流电压，最小分辨率。

2 仿真软件介绍

仿真软件简介

2.1.1 Proteus 6 Professional

ISIS 6 Professiona软件是它不仅具有其它EDA工具软件的仿真]2[功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。尽管目前国内推行刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。它从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处置器模型支持805一、HC1一、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2020年即将增加Cortex和DSP系列处置器，并持续增加其他系列处置器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。

ISIS 6 Professiona软件具有的功能：原理布图；PCB自动或人工布线；SPICE电路仿真。

2.1.2 Keil uVision2

Keil提供了包括C编译器、宏汇编]3[、连接器、库治理和一个功能壮大仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一路。

Keil C51集成开发环境要紧由菜单栏、工具栏、源文件编辑窗口、工程窗口和输出窗口五部份组成。工具栏为一组快捷工具图标，要紧包括大体文件工具栏、建造工具栏和调试工具栏，大体文件工具栏包括新建、打开、拷贝、粘贴等大体操作。建造工具栏要紧包括文件编译、目标文件编译连接、所有目标文件编译连接、目标选项和一个目标选择窗口。调试工具栏位于最后，要紧包括一些仿真调试源程序的大体操作，如单步、复位、全速运行等。在工具栏下面，默许有三个窗口。左侧的工程窗口包括一个工程的目标（target）、组（group）和项目文件。右边为源文件编辑窗口，编辑窗话柄质上确实是一个文件编辑器，咱们能够在那个地址对源文件进行编辑、修改、粘贴等。下边的为输出窗口，源文件编译以后的结果显示在输出窗口中，会显现通过或错误（包括错误类型及行号）的提示。

3 硬件设计

单片机操纵模块设计

单片机操纵模块的作用是为操纵各单元电路的运行并完成数据的换算或处置，要紧由单片机、时钟电路、复位电路组成。

3.1.1时钟电路

单片机工作的时刻基准是由时钟电路提供的，在单片机的XTAL1和XYAL2两个管脚接一只晶振及两只电容就组成了单片机的时钟电路，电路中电容器1C和2C对振荡频率]4[有微调作用，通常取(30±10)pF石英晶体选择6MHz或12MHz都能够。时钟电路如图1所示。

图1 系统时钟电路 图2 系统复位电路

3.1.2复位电路

单片机的RST管脚为主机提供了一个外部复位信号输入口。复位信号是高电平有效，高电平有效的持续时刻为2个机械周期以上。单片机的复位方式可由手动复位方式完成。复位电路如图2所示。