单片机课程设计-数字式电压表课程设计报告

《单片机课程设计-数字式电压表课程设计报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、郑州科技学院单片机课程设计题目数字式电压表学生姓名专业班级11级通信工程1班学号201151017院（系）信息工程学院指导教师完成时间2015年1月9日目录1设计目的12课程设计的任务与要求12.1设计任务12.2设计要求23设计方案与论证24设计原理及功能说明34.1模数转换原理34.2数据处理44.3数据显示44.4设计电路和仿真45芯片简介65.1ADC0808芯片65.2AT89C51芯片95.3LED显示系统116单元电路的设计136.1A/D转换电路136.2时钟电路146.3复位电路156.4LED显示电路157硬件的制作与调试168

2、总结18参考文献19附录1：电路原理图20附录2：元器件清单21附录3：实物图22附录4：源程序...................................................................241设计目的随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。数字电压表（DigitalVoltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不

3、连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本章重点介绍单片A/D转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原目前，由各种单片A/D转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力理。本设计AT89C51单片机的一种电压测量电路,该电路采用ADC0808本文介绍一种基于A/D转换电路，测量范围直流0～5V的4路输入电压值，并在四LED数码管上显示或单路选择显示。测量最小分辨率为0.019

4、V，测量误差约为正负0.02V。2课程设计的任务与要求2.1设计任务本设计是利用单片机AT89C51（可用STC89C52替代）与ADC0808（可用ADC0809替代）设计一个数字电压表，测量0－5V之间的直流电压值，用四位数码管显示。252.2设计要求（1）以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。（2）采用1路模拟量输入，能够测量0-5V之间的直流电压值。（3）电压显示用4位一体的LED数码管显示，至少能够显示两位小数。（4）尽量使用较少的元器件。3设计方案与论证主控芯片:方案1：选用专用电压转化芯片INC7107实现

5、电压的测量和实现。用四位数码管显示出最后的转换电压结果。缺点是精度比较低，且内部电压转换和控制部分不可控制。方案2：选用单片机AT89S51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。优点是转换精度高，且转换的过程和控制、显示部分可以控制。基于课程设计的要求，我们优先选用了：方案2显示部分:方案1：选用4个单独的共阳数码管。缺点是焊接时比较麻烦，容易出错。方案2：选用一个四联的共阳数码管，外加四个三极管驱动。这个电路几乎没有缺点；优点是便于控制，价格低廉，焊接简单。基于课程设计的要求，我们优先选用了：方

6、案2硬件电路设计由6个部分组成:25A/D转换电路，AT89C51单片机系统，LED显示系统、时钟电路、驱动电路以及测量电压输入电路。硬件电路设计框图如图3-1所示：ST89C51单片机ADC0808转换显示电路模拟电压图3-1数字电压表系统硬件设计框图4设计原理及功能说明4.1模数转换原理试验中，我们选用ADC0808作为模数转换的芯片，其为逐次逼近式AD转换式芯片，其工作时需要一个稳定的时钟输入，根据查找资料，得到ADC0808的时钟频率在10KHZ~1200KHZ,我们选择典型值640KHZ。课题要求测量电压范围是0到5V，又ADC0808的

7、要求：Vref+<=VccVref->=GND（4-1）故我们取：Vref+=+5VVref-=0V（4-2）25由于ADC0808有8个输入通道可供选择，我们选择IN0通道，直接使ADC0808的A、B、C接地便可以了，在当ADC0808启动时ALE引脚电平正跳变时变可以锁存A、B、C上的地址信息。ADC0808可以将从IN0得到的模拟数据转换为相应的二进制数，由于ADC0809输出为8位的二进制数，转换时将0到5V分为255等分，所以我们可以得到转换公式为x/255*5化简为x/51x为得到的模拟数据量，也就是直接得到的电压量。在AD转换完成后

8、，ADC0808将在EOC引脚上产生一个8倍于自身时钟周期的正脉冲，以此来作为转换结束的标志。然后当OE引脚上产生高电平时