课程设计-基于单片机的8路输入模拟信号数值显示电路设计

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1、单片机课程设计8路输入模拟信号数值显示电路姓名:李花同组人:赵家专业班级:电信0204班学号:指导老师:付永红职称:副教授计算机与电子工程系教务办制二00五年十二月-28-摘要本系统是基于AT89S52单片机设计的，由具有8通道的模数转换芯片ADC0809采集模拟信号，并将采集到的数据送入AT89S52进行处理，其中ADC0809的1MHZ时钟脉冲直接由单片机的ALE脚输出的六分频时钟信号经过74LS74二分频得到。在设计中采用了精简电路及充分利用软件资源为原则，采用了软件译码，并利用三极管扩流来驱动数码管。同时兼顾系统的性能

2、指标，采用了四位数码管进行动态显示，分别显示模拟通道数以及采集到的模拟电压的数值。本系统经设计调试达到了预期的设计要求，能够标准地自动轮流显示8路模拟电压数值量，精度为0.02V，误差系数为0.01。关键词：模拟信号；AT89S52；ADC0809；数值显示-28-目录一、设计任务及要求5二、总体设计方案5三、硬件电路设计61、模拟信号采集电路：62、数据处理模块电路73、数码显示模块电路8四、软件设计91、主程序92、初始化程序93、显示子程序94、模数转换测量子程序9五、检测与调试10六、系统改进设想11七、总结12参考文

3、献12附件一：总的电路原理图13附件二：程序清单14附件三：数值量模拟量转换对照表（ADC0809的参考电压为5V）19附件四：元件清单21一、设计任务及要求-28-设计一个8路输入模拟信号数值显示电路，具体要求如下：a.8路模拟信号输入；b.自动轮流显示8个通道模拟信号的数值；c.最小分辨率为0.02V；d.最大显示数值为255；f.测量电压最大值为5V。二、总体设计方案8路输入模拟信号数值显示电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。根据设计要求，要求能同时输入8路模拟信号，故在本设计中采用了8路的模数转换器AD0809

4、；由单片机AT89C52提供控制信号控制AD0809，并对采集到的数据进行处理，通过软件编程实现8路模拟信号电压数值自动轮流显示；为得到8路模拟信号的数值进行轮流显示，本设计中采用了四个数码管，通过软件直接译码，间接驱动4个共阳极数码管，并通过动态显示来轮流显示4个数码管。系统总体框图设计如下图所示：AD08098路模拟信号采集AT89C52控制信号数据信号数值显示电路图一系统总体设计框图三、硬件电路设计-28-1、模拟信号采集电路：模拟信号采集需要用到模数转换器，而ADC0809具有较高的转换速度和精度，分辨率为8位，且受温

5、度影响较小，能较长时间保证精度，重现性好，功耗较低，且具有8路模拟开关，满足本电路的设计要求，故在该电路模块中采用了ADC0809进行8路模拟信号采集，模数转换器ADC0809各引脚功能如图二所示：IN7~IN0：8个模拟量输入端；START：启动信号，当START为高电平时，A/D转换开始；EOC：转换结束信号，当A/D转换结束后，发出一个正脉冲，表示A/D转换完毕。此信号可用做A/D转换是否结束的检测信号，或向CPU申请中断的信号；ENABLE：输出允许信号。当此信号有效时，允许从A/D转换器的锁存器中读取数字量。此信号可

6、作为ADC0809的片选信号，高电平有效；CLOCLK：实时时钟，可通过外接RC电路改变时钟频率；ALE：地址锁存允许，高电平有效。当ALE为高电平时，允许C，B，A所示的通道被选中，并把该通道的模拟量接入A/D转换器；C，B，A：通道号选择端子。C为最高位，A为最低位；D7~D0：数字量输出端；VREF（+），VREF（-）：参考电压端子。用以提供D/A转换器权电阻的标准电平。对于一般单极性模拟量输入信号，VREF（+）=+5V，VREF（-）=0V；VCC：电源端子，接+5V；GND：接地端。ADC0809是由单一电源，+

7、5V供电，模拟电压的输入范围为0~5V，故本设计允许输入的模拟电压最大值为5V。该电路模块的工作过程：第22脚ALE为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存；6脚START为测试控制，当输入一个2us宽高电平脉冲时，就开始A/D转换；7脚EOC为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，7脚输出高电平；9脚ENABLE为A/D转换数据输出允许控制，当ENABLE脚为高电平时，A/D转换数据从端口输出；则可读出数据。-28-ADC0809的转换速度取决于芯片的时钟频率，要求时钟频率范围为：10~1280KHZ，在本设计

8、中我们采用了由单片机ALE脚的六分频晶振信号再通过14024二分频得到，故ADC0809的工作频率为1MHZ，转换时间为1US。图二模拟信号采集电路2、数据处理模块电路该电路主要完成将接受到的ADC0809转换输出的二进制数值进行BCD码的转换，并根据设计要求完成8路数值轮流