辽宁工业大学
单片机原理及接口技术课程设计（论文）
题目：简易数字万用表
院（系）：电气工程学院
专业班级：测控技术与仪器
学号： 090301020
学生姓名：王英会
指导教师：
起止时间：2012.6.18-2012.6.29
课程设计（论文）任务及评语
院（系）：电气工程学院 教研室： 测控技术与仪器 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
学 号 090301020
学生姓名
王英会
专业班级
测控091
课程设计题目
简易数字万用表
课程设计（论文）任务
设计一个能够根据测量对象不同手动进行切换的简易数字万用表。 设计任务：
1．以单片机为控制核心，实现对电阻、电流、电压的测量；
2．设计相应检测电路和切换电路； 3．采用4位数码管显示；
4．设计3个按键用于选择测量对象；
技术参数：
1．电阻测量范围：100~1MΩ； 2．电流测量范围0~1A ； 3．电压测量范围0~5V ；
4．电阻、电流、电压测量精度为1%。
进度计划
1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。（2天，分散完成）
2、选择心率检测传感器、单片机等元器件型号。（1天，实验室完成）
3、绘制硬件电路图。（1天，实验室完成）
4、按系统的控制要求，编写软件程序。（3天，分散2天，实验室1天）
5、上机调试、修改程序、答辩。（2天，实验室完成）
6、撰写、打印设计说明书（1天，分散完成）
指导教师评语及成绩
平时： 论文质量： 答辩：
总成绩： 指导教师签字：
年 月 日
摘要
本课题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ADC0804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89S52来完成，其负责把ADC0804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ADC0804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，并通过一个四位一体的7段数码管显示出来。
关键字：单片机；数字电压表；A/D转换； 80S52；ADC0804
目录
第1章绪论....................................... 错误！未定义书签。第2章课程设计的方案 .. (2)
2.1概述........................................ 错误！未定义书签。
2.2总体方案比较................................ 错误！未定义书签。第3章硬件设计 .. (12)
3.1电压采集 (4)
3.2电流采集 (5)
3.2电阻采集 (6)
第4章软件设计 (7)
4.1程序设计总方案 (7)
4.2系统子程序设计 (8)
第5章误差分析 (9)
第6章课程设计总结 (10)
参考文献 (11)
第1章绪论
社会的发展、科技的进步，离不开电子产业的推动。电子技术的提高代表了一个国家整体的实力，各领域的高、精、尖技术的发展都需要更加精密，更加多样的电子测量仪器与之配合支持。因此，先进的测量仪器成为电子产品开发的必备条件，也是电子行业发展的重中之重。所以，对高精度便携式数字万用表的研究有着非常重要的意义。
本文主要研究了基于AT89S52单片机的4000字简易数字万用表。设计了以AT89S52为核心处理器，以ADC0804为模数转换芯片的数字万用表的硬件及软件结构，整个硬件系统由AT89S52微处理器、模拟量输入模块、AD转换模块、显示模块四大部分组成。最后详细地介绍了系统的软件设计，以模块化设计思想提供了该数字万用表的软件设计过程，实现了包括系统程序模块、AD数据采集与处理模块、按键、液晶显示模块等。
第2章课程设计的方案
2.1 概述
一个完备的单片机应用系统包括硬件和软件两大部分，其中硬件部分包括扩展的存储器、键盘、显示、前向通道、后向通道、控制接口电路以及相关芯片的外围电路等，软件的功能就是指挥单片机按预定的功能要求进行操作的程序。一个单片机系统只要系统的软、硬件紧密配合，协调一致，这样才是高性能的单片机系统。
矩阵式键盘一般采用扫描式识别按键，软件设计相对复杂，但占用少量的I/O 口即可实现很多按键，所以得到了普遍应用。数码管在仪器仪表中有着广泛的用途，如万用表、转速表等。主要用于显示单片机的输出数据和状态等。A/D转换器主要将模拟量转换为数字量。
数字电压表主要用来准确测量电压，在实验室和生活中都得到了广泛应用。
该应用系统综合使用了矩阵键盘、LED数码动态显示、模数转换ADC0804和单片机89S52四部分，实现了数字电压表应用系统测量电压的功能。
系统采用12M晶振产生脉冲做AT89C51的内部时钟信号，通过软件设置单片机的内部定时器T0产生信号，通过按键选择八路通道中的一路，将该路电压送入ADC0804相应通道，单片机将转换后结果存到片内RAM。系统调出显示子程序，将保存结果转化为0.00-5.00V分别保存在片内RAM；系统调出显示子程序，将转化后数据查表，输出到LED显示电路，将相应电压显示出来，程序进入下一个循环。
2.2 总体方案比较
方案一：系统由硬件逻辑电路控制，并自动选择量程。此方案优点是系统反应灵敏。但缺点是硬件反馈电路设计复杂，且系统的灵活性不好，不便于调试和扩展。图 2.1为硬件实现逻辑框图。
