单片机课程设计--数字电压表

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1、目录一．摘要………………………………………………………………….2二．设计内容及要求…………………………………………………….32.1设计内容………………………………………………………..32.2设计要求………………………………………………………..3三．系统方案设计……………………………………………………….43.1系统原理框图…………………………………………………..43.2系统方案描述…………………………………………………..43.3A/D转换器接口…………………………………………………43.4LED显示器及接口……………………………………………..5四．电路图设计………………

2、………………………………………….74.1原理图设计……………………………………………………….74.2内部时钟电路……………………………………………………74.3上电复位电路……………………………………………………8五．软件仿真…………………………………………………………….95.1程序编写…………………………………………………………95.2仿真实验………………………………………………………...11六．系统联调……………………………………………………………126.1硬件制作………………………………………………………….126.2联机调试…………………………………………………………

3、.12七．设计总结……………………………………………………………13八．附录…………………………………………………………………14一．摘要现代的计算机都是大规模集成电路计算机，它们具有功能强、结构紧凑、系统可靠等特点，其发展趋势是巨型化、微型化、网络化及智能化。微型化是计算机发展的重要方向，把计算机的运算器、控制器、存贮器输入/输出接口四个组成部分集成在一个硅片内，于是就出现了以一个大规模集成电路为主组成的微型计算机——单片微型计算机，简称单片机，由于单片机的重要应用领域为智能化电子产品，一般需要嵌入仪器设备内，故又称为嵌入式微控制器。本课程设计要求采用单片机来设计一个数字电压表，输

4、入为0～5V线性模拟信号，输出通过LED显示。这里就涉及到模数转换，LED显示器与单片机的连接，单片机时钟电路与复位电路和驱动的接法。需了解各设计要求，并清楚各芯片的引脚及其功能和各芯片之间的连接方法，重点为所选单片机80C51各引脚的选取及其分配。对于此次课程设计要求，采用了51系列单片机、ADC0809、7段LED数码管、74LS244、或非门、可变电阻等器件，从局部到整体的设计，成功实现其功能要求。二．设计内容及要求2.1设计内容每人1题，选题后先在proteus上进行软件仿真设计，在仿真实现的基础上，要求完成部分硬件模块的制作和系统联调，实验内容为设计一个数字电压表，实现从模

5、拟信号输入到数字信号输出的基本功能。2.2设计要求基本要求：采用51系列单片机和ADC设计一个数字电压表，输入为0～5V线性模拟信号，输出通过LED显示，要求显示两位小数。发挥部分：输入为0～50mV线性模拟信号，放大100倍后送入AD输入通道。三．系统方案设计3.1系统原理框图51系列单片机数据显示A/D电压放大电压输入复位电路晶振电路等图一、系统原理框图3.2系统方案描述通过电压输入，将其放大（或可省这一步），再将其进行A/D转换，得到数字信号，通过51单片机及其程序控制将其用LED显示出来，51系列单片机需连复位电路和晶振电路。3.3A/D转换器接口在单片杨的实时控制和智能仪器

6、仪表等应用系统中，被控制或被测量对象的有关参量往往是一些连续变化的模拟量，如温度、压力、流量、速度等物理量，这些模拟量必须转换成数字量后才能输入到计算机进行处理。计算机处理的结果，也常常需要转换为模拟信号，驱动相应有招待机构，实现对被控对象的控制。若输入是非电的模拟信号，还必须通过传感器转换成电信号并加以适当的放大。实现模拟量转换成数字量的器件称为A/D转换器。实现数字量转换成模拟量的器件称为D/A转换器。图二为具有模拟量输入和模拟量或数字量输出的MCS-51应用系统结构框图。模拟信号（非电量）传感器A/D转换器MCS-51数字量输出D/A转换器模拟量输出模拟信号（电信号）图二、具有

7、模拟量输入和模拟量或数字量输出的MCS-51应用系统框图本设计中是具有模拟量输入和数字量输出的设计，其中模拟信号是电信号，所以如框图中采用相应的结构图。3.4LED显示器及接口在单片机应用系统中，使用的显示器主要有LED（发光二极管显示器）和LCD（液晶显示器）。这两种显示器成本低廉、配置灵活，与单片机接口方便。这里主要讲LED显示器的结构。LED显示器是由发光二极管来显示字段的器件。在单片机应用系统中常用七段显示器。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极显