基于51单片机的简易数字电压表的设计

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1、基于stc89c52单片机的数字电压表班级：智能电网111学生：喻卫湖南铁道职业技术学院电气工程系15目录1控制要求2设计目的意义3系统原理框图489C52单片机5ADC0809的工作原理6系统原理图和PCB图7程序流程图8C语言程序9数字电压表工作原理10设计体会151控制要求利用STC89C52单片机和ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0－5V之间的直流电压值，四位数码管显示，使用的元器件数目较少。外界电压模拟量输入到A/D转换部分的输入端，通过ADC0809转换变为数字信号，输送给单片机。然后由单片机给数码管数字信号，控制

2、其发光，从而显示数字。2设计目的意义1.通过亲身的设计应用电路，将所用的理论知识应用到实践中，增强实践动手能力，进而促进理论知识的强化。2.通过数字电压表的设计系统掌握51单片机的应用。掌握A/D转换的原理及软件编程及硬件设计的方法，掌握根据课题的要求，提出选择设计方案，查找所需元器，设计并搭建硬件电路，编程写入STC89C52单片机并进行调试等。3系统原理框图15STC89C52P1P0P3P2AD0809D0~D7IN0~IN7VREF+VREF-CLKOEST、ALE四位数码管位选段选控制线数据待测电压系统原理框图489C52引脚

3、资料89C51引脚图总线型DIP40引脚封装电源引脚（2个）VCC：接+5V电源。GND：接地端。15外接晶体引脚（2个）XTAL1：外接晶振输入端（采用外部振荡器时，此引脚接地）。XTAL2：外接晶振输入端（采用外部振荡器时，此引脚作为外部振荡信号输入端）。并行输入/输出引脚（32个）P0.0~P0.7：通用I/O引脚。P1.0~P1.7：通用I/O引脚。P2.0~P2.7：通用I/O引脚或数据低8位地址总线复用引脚。P3.0~P3.7：通用I/O引脚或第二功能引脚（RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1、WR、RD）。控制引

4、脚（4个）RST/VPD：复位信号输入引脚/备用电源输入引脚。ALE/PROG：地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚。EA/VPP：内、外存储器选择引脚/片内EPROM(或Flatiron)编程电压输入引脚。PSEN：片外程序存储器读选通信号输出引脚。5ADC0809的工作原理1.IN0－IN7：8条模拟量输入通道　　ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线：4条。ALE15为地

5、址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如图所示：2.数字量输出及控制线：11条　　ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的

6、数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。　　CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ，VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。153.ADC0809应用说明　①ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。　②初始化时，使ST和OE信号全为低电平。　③送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。　④在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。　⑤是否转换完毕，我们根据EOC信号

7、来判断。⑥当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。AD0809的启动方式为脉冲启动方式，启动信号START启动后开始转换，EOC信号在START的下降沿10us后才变为无效的低电平。这要求查询程序待EOC无效后再开始查询，转换完成后，EOC输出高电平，再由OE变为高电平来输出转换数据。我们在设计程序时可以利用EOC信号来通知单片机（查询法或中断法）读入已转换的数据，也可以在启动AD0809后经适当的延时再读入已转换的数据。AT89S51的输出频为晶振频的1/6（2MHZ），AT89S1与SUN7474连接经

8、与7474的ST脚提供AD0809的工作时钟。AD0809的工作频范围为10KHZ-1280KHZ,当频率范围为500KHZ时，其转换速度为128us。156系统原理图和PCB图157程序流程图初始化开始S