桂林航天工业学院
单片机技术综合应用技能实训
课程设计报告
系（部）：电子信息与自动化学院专业班级：无人机应用技术一班学生姓名：学号：
设计题目：液晶屏显示的电压表
完成日期： 2018年 07月 06日
指导教师评语：
成绩（五级记分制）：
指导教师（签字）：_____________________
桂林航天工业学院课程设计任务书
系（部）分管领导：教研室主任：指导教师：
年月日
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摘要
本文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PCF8591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STC89C52来完成，其负责把PCF8591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；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的模拟直流输入电压值，并通过一个LCD1602液晶屏显示出来。
关键词：STC89C52；PCF8591；电压表；A/D转换；LCD1602
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目录
一、系统概述 (1)
1.1设计任务 (1)
1.2设计要求 (1)
二、整体设计方案 (1)
2.1开发板整体功能 (1)
2.2软件功能描述 (2)
三、硬件电路设计 (3)
3.1 89C52单片机 (3)
3.2 LCD1602液晶 (7)
3.3 总体电路设计 (11)
四、软件设计 (12)
4.1程序整体流程图 (12)
4.2程序清单 (13)
五、硬件调试及结果 (16)
5.1软件仿真 (16)
5.2硬件电路调试 (17)
六、小结 (18)
参考文献 (19)
附录电路图及程序 (19)
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一、系统概述
1.1设计任务
使用所学的单片机以及编程的知识，利用PCF8591A/D转换芯片把电阻转换为电压并使用LCD1602显示出来。
1.2设计要求
1.2.1设计目的
基于STC89C52单片机的实验平台开发设计出一个软硬件产品，掌握Ｃ５2的应用和调试，掌握单片机与各种器件的连接，锻炼学生的动手能力。
1.2.2设计参数
1、采用PCF8591实现AD采样功能；
2、采样电压范围0—5V；
3、液晶模块LCD1602显示转换后的实际电压值；
4、显示保留小数点后两位。
二、整体设计方案
2.1开发板整体功能
本次实验以STC89C52单片机为主体，P0口接上拉电阻驱动LCD1602液晶显示屏，P2.4接RS、P2.5接R/W、P2.6接E，分别控制数据/命令选择、读/写选择和使能信号。P1.1口和P1.2口分别接PCF8591芯片的SCL和SDA引脚。SCL和SDA引脚分别为I2C总线的时钟线、数据线。AIN3口接可调电阻，当可调电阻滑动时，电阻的变化引
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起电压的变化，经过PCF8591芯片的实时转换，通过单片机处理实时的在LCD 液晶屏上显示出来。外加复位和晶振电路等组成的最小系统。EA 引脚接高电平。
整体设计框图如图2.1所示：
图2.1 整体设计框图
2.2软件功能描述
2.2.1 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。虽然目前国内推广刚起步，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，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR 、ARM 、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex 和DSP 系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。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。
2.2.2 Keil uVision4
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Keil 提供了包括C 编译器、宏汇编[3] 、连接器、库管理和一个功能强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）将这些部分组合在一起。Keil C51 集成开发环境主要由菜单栏、工具栏、源文件编辑窗口、工程窗口和输出窗口五部分组成。工具栏为一组快捷工具图标，主要包括基本文件工具栏、建造工具栏和调试工具栏，基本文件工具栏包括新建、打开、拷贝、粘贴等基本操作。建造工具栏主要包括文件编译、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，主要包括一些仿真调试源程序的基本操作，如单步、复位、全速运行等。在工具栏下面，默认有三个窗口。左边的工程窗口包含一个工程的目标（target）、组（group）和项目文件。右边为源文件编辑窗口，编辑窗口实质上就是一个文件编辑器，我们可以在这里对源文件进行编辑、修改、粘贴等。下边的为输出窗口，源文件编译之后的结果显示在输出窗口中，会出现通过或错误（包括错误类型及行号）的提示。
三、硬件电路设计
3.1 89C52单片机
单片机控制模块的作用是为控制各单元电路的运行并完成数据的换算或处理，主要由单片机、时钟电路、复位电路组成。
3.1.1 ST89C52 简介
STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，
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