简易数字电压表

单片机课程设计姓名：罗双林学号： 03班级：电气082成绩：指导教师：吴玉蓉设计时刻： 2020-1-4——2020-1-16摘要简易数字电压测量电路由A/D转换、数据处置及显示操纵等组成。

当外部0～5V的模拟信号输入时，第一通过ADC0809转换模块进行转换，转换成数字信号并进入通道进行选择后，将信号传入STC89C52RC单片机时，单片机通过按键电路中的一个按键来选择单路仍是8路，另一个按键作单路显示时选择通道，被选择完毕后将数据送入到显示器。

Simple digital voltage measurement circuit by the A/D conversion, data processing and display control etc.When external 0 ~ 5-v analog signal input, first by ADC0809 conversion module for conversion, converted into digital signals and into the passage, after selecting the signal STC89C52RC microcontroller, introduced into the microcontroller through buttons circuit a button to choose single road or , another button for single road show when choosing the right channel, when choosing after completion will enter data into to the display.目录第一章课程设计任务书 (4)设计目的任务及要求 (4)设计时刻及进度安排 (4)第二章课程设计说明书 (5)设计方案 (5)系统硬件电路的设计 (6)要紧元件选型及相关功能介绍 (7)系统软件设计 (13)第三章结论及心得体会 (15)参考文献 (15)附录 ..................................................................................................错误!未定义书签。

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。

目录前言 (2)一、总体设计 (2)二、硬件设计 (3)1、A/D转换电路 (3)2、晶振电路 (4)3、复位电路 (5)4、AT89C52单片机介绍 (6)5、显示电路 (7)三、软件设计 (8)1、主程序流程图 (8)2、A/D转换子程序流程图 (8)四、调试说明 (9)五、使用说明 (10)六、结论 (11)参考文献 (11)附录 (12)Ⅰ、系统电路图 (12)Ⅱ、程序清单 (12)前言本课程设计实现电压数字化测量的方法是模—数（A/D）转换，本设计将用AD 转换芯片ADC0808对模拟信号进行转换，AD转换芯片ADC0808的基准电压端，被测量电压输入端分别输入基准电压和被测电压。

AD转换芯片ADC0808将被测量电压输入端所采集到的模拟电压信号转换成相应的数字信号。

然后再通过对单片机AT89SC52进行软件编程，使单片机按规定的时序采集这些数字信号，通过一定的算法计算算出被测量电压值，最后驱动数码管进行电压显示。

简易数字电压表可以测量范围0至5伏范围内的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或选择显示。

其测量最小分辨率为0.02V。

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。

一、总体设计因ADC0809在Protues中无法进行仿真，因此选用ADC0808代替ADC0809。

然后选用单片机AT89C52和A/D转换芯片ADC0808实现电压的转换和控制，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。

将数据采集接口电路输入电压传入ADC0808数模转换元件，经转换后通过OUT1至OUT8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。

P3实现通道选择，P2口接数码管位选，P1接数码管，实现数据的动态显示。

二、硬件设计1、A/D转换电路A/D转换的作用是进行模数转换，把接收到的模拟信号转换成数字信号输出。

简易数字电压表设计实验报告姓名陈秀秀学号 201203870404指导教师贾立新专业班级电气1202 学院信息工程学院一.实验要求采用C8051F360单片机最小系统设计一简易数字电压表，实现对0~3.3V直流电压的测量，原理框图如图3-1所示。

模拟输入电压通过一只1 kΩ电位器产生，ADC0将模拟电压转换成数字量后换算成电压值，用十进制的形式在LCD上显示。

进一步，将单片机最小系统与PC通过RS-232通信电缆连接，将A/D转换的数字量在PC终端显示。

图3-1二.实验设计设计方案:由主程序、T0中断服务程序、ADC0中断服务程序组成。

具体流程图如下图3-2所示。

图3-2三.具体设计1.简易数字电压表设计F360初始化及LCD初始化(详细程序代码见附录)①内部振荡器初始化:OscInit()②I/O端口初始化:PortIoInit()③外部数据存储器接口初始化:XramInit()④定时器初始化:TimerInit()⑤中断系统初始化:Int0Init()⑥ADC0初始化:ADC_Init()⑦PCA初始化:PcaInit()2.电压转换方式（将电压转换为十进制）ADCDAT=ADC0H*256+ADC0L;VOLT=ADCDAT*2.4/1024=ADCDAT*0.002344;VOLTOUT=VOLT*1000;for(i=0;i<4;i++){VOLTBCD[i]=VOLTOUT%10;VOLTOUT=VOLTOUT/10;}3.LCD显示程序设计①检查LCD是否空闲子程序void CheckLcd(){uchar temp=0x00;uchar xdata *addr;while(1){addr=RCOMADDR;temp=*addr;temp&=0x80;if(temp==0x00)break;}}②电压值显示WriteCom(0x9C);WriteData(VOLTBCD[3]+0x30);WriteData(0x2E);WriteData(VOLTBCD[2]+0x30);WriteData(VOLTBCD[2]+0x30);WriteData(VOLTBCD[0]+0x30);WriteData(0x56);4.实验中AD转换方式选用逐次逼近型，A/D转换完成后得到10位数据分为高低字节存放在寄存器ADCOH和ADC0L中，此处选择右对齐，转换时针为2MHZ。

数字电路与逻辑综合实验报告题目：简易电压表设计学院：电子工程学院专业：光电信息科学与工程班级：20132112学号：20132111姓名：一、 实验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。

基本要求：1、测量对象：1-2 节干电池。

2、AD 参考电压：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。

提高要求：1、能够连续测量。

2、自拟其他功能。

二、设计思路利用ADS7816作为电压采样端口，FPGA 作为系统的核心器件，用LED 进行数码显示，把读取的13位二进制数据转换成便利于输出3位十进制BCD 码送给数码管。

采用FPGA 芯片作为系统的核心器件，负责ADS7816的A/D 转换的启动、地址锁存、输入通道的选择、数据的读取。

同时，把读取的13位二进制数据转换成便于输出3位十进制的BCD 码送给数码管，以显示当前测量电压值。

三、 总体框图数字电压表整体设计框图，如下图所示，数字电压表系统由A/D 转换模块、FPGA 控制模块、数码显示模块三部分构成。

FPGA 控制模块控制外部A/D 转换器自动采样模拟信号，通过A/D 芯片转换为数字信号，再由FPGA 控制模块控制数码管动态扫描向外部数码管显示电路输出数据。

四、模块设计 1、A/D 转换模块（1）ADS7816工作原理ADS7816的工作时序图如图所示。

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(数字数据输出引脚)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115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。

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。

单片机课程设计-----------简易数字电压表的设计RTX2011-7湖北::汽院::电系简易数字电压表的设计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。

2.硬件图硬件图分解:简化图3.算法ADC0809的模拟数量与数字输出量的对应关系用整数运算实现实数运算(上图中的对应关系)的结果4.程序代码:ORG 0000HLJMP STARTPress EQU 30HORG 0050HSTART: MOV P1,#0FFH; 效果:’8.’从右→左移动(一次)MOV R0,#11110111BMOV R3,#4Retest: MOV R6,#0FFHTest: MOV P0,#0FFHMOV A,R0MOV P1,ACALL D10msMOV P1,#0FFHDJNZ R6,TestCALL D10msRR AMOV R0,ADJNZ R3,Retest ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV P1,#0FFH; ; 效果:显示’H.E.L.P.’一段时间;MOV R0,#11111110BMOV R6,#0FFHREHLP: MOV DPTR,#HelpMOV R0,#11111110B;;;;;;;;;;;;;MOV R3,#4HLP: CLR AMOVC A,@A+DPTRMOV P0,AMOV A,R0MOV P1,ACALL D10ms;MOV P1,#0FFHINC DPTRRL AMOV R0,ADJNZ R3,HLPDJNZ R6,REHLP ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV P1,#0FFH; 效果:显示’1.0-0.’一段时间;MOV R0,#11111110BMOV R6,#0FFHREMOD11: MOV DPTR,#MOD1MOV R0,#11111110B;;;;;;;;;;;;;MOV R3,#4MOD11: CLR AMOVC A,@A+DPTRMOV P0,AMOV A,R0MOV P1,ACALL D10ms;MOV P1,#0FFHINC DPTRRL AMOV R0,ADJNZ R3,MOD11DJNZ R6,REMOD11 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV P1,#0FFH; 效果:显示’2.0-7.’一段时间;MOV R0,#11111110BMOV R6,#0FFHREMOD21: MOV DPTR,#MOD2MOV R0,#11111110B;;;;;;;;;;;;;MOV R3,#4MOD21: CLR AMOVC A,@A+DPTRMOV P0,AMOV A,R0MOV P1,ACALL D10ms;MOV P1,#0FFHINC DPTRRL AMOV R0,ADJNZ R3,MOD21DJNZ R6,REMOD21 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV P1,#0FFH; 等待键入选择WaitPress: MOV A,P1CPL AJZ WaitPressMOV A,P1CALL D10msMOV Press,P1CJNE A,Press,WaitPress;去抖动ANL A,#00010000B;S1: 模式(MODE1)JZ MODE1MOV A,PressANL A,#00100000B;S2: 模式(MODE2)JZ MODE2MOV P1,#0FFH; S3,S4未定义JMP WaitPress ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; MODE1: MOV P1,#0FFH ;模式1:IN0:单道电压显示CLR EAMOV DPTR,#7FF8H; P2.7=0,IN0MOVX @DPTR,A; P2=7FH,P0=F8H,写（/WR=0，/RD=1）Waiting1: JNB P3.3,Waiting1MOVX A,@DPTR; P2=7FH,P0=F8H,读（/RD=0,/WR=1）Conver1: MOV B,#51DIV ABMOV DPTR,#LEDMOVC A,@A+DPTRADD A,#10000000B; 第1个LED的小数点dp亮MOV P0,ACLR P1.0; 第1个LED亮MOV R0,#11111110BMOV R1,#3NEXT1: CALL D10msMOV P1,#0FFH;MOV A,BMOV B,#10MUL AB;这之后B不是’1’就是’0’:最大50*10=01f4HJB PSW.2,BEQU11; PSW.2就是OVMOV B,#51DIV ABJMP DISP1BEQU11: INC AMOV B,#51DIV ABADD A,#5DISP1: MOV DPTR,#LEDMOVC A,@A+DPTRMOV P0,AMOV A,R0RL AMOV R0,AMOV P1,ACALL D10msDJNZ R1,NEXT1; 显示完4位LED为止MOV P1,#0FFHJMP MODE1 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; MODE2: MOV P1,#0FFH ;模式2:IN0-IN7:多道电压循环显示CLR EAMOV DPTR,#7FF8H;P2.7=0MOV R7,#00H; R7为通道NEXT2In: MOV R6,#0FFHThisIn: MOVX @DPTR,A; IN0时P2=7FH,P0=F8H,写（/WR=0，/RD=1）Waiting2: JNB P3.3,Waiting2MOVX A,@DPTR; IN0时P2=7FH,P0=F8H,读（/RD=0,/WR=1）MOV R2,A; R2为0809的二进制转换结果Conver2: MOV A,R7MOV DPTR,#LEDMOVC A,@A+DPTRMOV P0,ACLR P1.0CALL D10msMOV P1,#0FFHMOV A,R2MOV B,#51DIV ABMOV DPTR,#LEDMOVC A,@A+DPTRADD A,#10000000B; 第2个LED的小数点dp亮MOV P0,ACLR P1.1; 第2个LED亮MOV R0,#11111101B; R0控制LEDMOV R1,#2NEXT2: CALL D10msMOV P1,#0FFH;MOV A,BMOV B,#10MUL ABJB PSW.2,BEQU12MOV B,#51DIV ABJMP DISPBEQU12: INC AMOV B,#51DIV ABADD A,#5DISP: MOV DPTR,#LEDMOVC A,@A+DPTRMOV P0,AMOV A,R0RL AMOV R0,AMOV P1,ACALL D10msDJNZ R1,NEXT2; 显示完4位LED为止CALL D10msMOV P1,#0FFH;MOV A,R2MOV A,R7; 还原DPTRADD A,#0F8H; 相加之和最大为0FFHMOV DPL,AMOV DPH,#7FHDJNZ R6,ThisInCALL D1s;MOV A,R7;ADD A,#0F8H;MOV DPL,A;MOV DPH,#7FHINC DPTRINC R7MOV A,R7CLR CSUBB A,#8JZ MODE2JMP NEXT2In ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; D10ms: MOV R4,#01H ;延时10msD1ms: MOV R5,#249DL: NOPNOPDJNZ R5,DLDJNZ R4,D1msRET ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; D1s: MOV R3,#100 ;延时1sD:CALL D10msDJNZ R3,D RET;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;共阴极;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; LED:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;0-4DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;5-9 Help:DB 0F6H,0F9H,0B8H,0F3H ;H.E.L.P MOD1:DB 86H,3FH,40H,3FH ;1.0-0 MOD2:DB 0DBH,3FH,40H,07H ;2.0-7 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; END实验效果图模式1:IN0模式2:IN0->IN7IN0IN1…………IN5………提示:按复位键可以重新进行模式选择。