单片机电压采集与显示

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1、单片机电压采集与显示目录摘要引言一课程设计题目及任务要求1.1课程设计主要任务1.2课程设计的要求二电路设计方案及原理说明2.0课程设计的方案2.1ADC0809模数转换芯片2.2AT89C51单片机2.34个共阳7段数码管显示器2.4系统整体工作原理2.4.1硬件原理2.4.2软件原理分析三设计总体框图3.1硬件总体框图3.2主程序流程图3.3待测信号源单元电路3.4AT89C51单片机3.5单片机控制单元3.5.1外部时钟电路3.5.2复位电路3.5.3数码管显示模块四实验仿真五总结及设计心得六

2、致谢七参考文献摘要本设计待测的输入电压为8路电压范围为05V使用目前广泛使用的AT89C51来做控制系统用ADC0809来进行模拟电压的采集及模数转换实现采集8路数据并将结果在四位一体数码管上进行显示。该系统主要包括几大模块数据采集模块、AD转换模块、控制模块、显示模块。显示部分由LED数码显示器构成。该数字电压表具有电路简单成本低等优点可以方便地进8路AD转换量的测量。关键词电压采集、ADC0809、A/D转换、单片机89C51、数码管显示引言随着计算机技术的飞速发展和普

3、及数据采集系统在多个领域有着广泛的应用。数据采集是工、农业控制系统中至关重要的一环在医药、化工、食品、等领域的生产过程中往往需要随时检测各生产环节的温度、湿度、流量及电压等参数。同时还要对某一检测点任意参数能够进行随机查寻将其在某一时间段内检测得到的数据经过转换提取出来以便进行比较做出决策调整控制方案提高产品的合格率产生良好的经济效益。随着工、农业的发展多路数据采集势必将得到越来越多的应用为适应这一趋势作这方面的研究就显得十分重要。在科学研究中运用数据采集系统可获得大量的

4、动态信息也是获取科学数据和生成知识的重要手段之一。总之不论在哪个应用领域中数据采集与处理将直接影响工作效率和所取得的经济效益。采集系统从严格的意义上来说应该是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息供显示、记录、打印或描绘的系统。电压测量成为广大电子领域中必须掌握的过程并且对测量的精度和采集功能的要求也越来越高而电压的测量与显示系统甚为重要。在课程设计中对一路电压采集系统与显示系统作了基本的研究。电压采集与通信控

5、制采用了模块化的设计并用单片机8051来实现硬件部分是以单片机为核心还包括模-数转换模块显示模块和串行接口部分还有一些简单的外围电路。1路被测电压通过通用ADC0809模-数转换实现对采集到的电压进行模拟量到数字量的转换由单片机对数据进行处理用数码管显示模块来显示所采集的结果由相关控制器完成数据接收和显示汇编程序编写了更加明了化数据显示界面。本系统主要包括四大模块数据采集模块、控制模块、显示模块、A/D转换模块。绘制电路原理图与工作流程图并进行调试最终设计完成了该系统的硬

6、件电路。在软件编程上采用了汇编语言进行编程开发环境使用相关集成开发环境。开发了显示模块程序、A/D转换程序。一、设计任务与要求1.1课程设计主要任务A、通过设计是学生掌握利用ADC0809及其适当的外围电路实现直流电压的采集以及利用LED显示功能的方法。B、进一步掌握ADC0809的功能特点、工作原理和正确使用方法。C、进一步了解外围器件接口的基本原理与使用技术。1.2课程设计的要求A、利用ADC0809及其适当的外围电路实现直流电压的采集。B、采集结果在LED数码管上显示出来数据范围为0

7、5vC、绘制硬件连接图编写相应的控制程序。D、撰写设计报告、调试报告、设计心得。二、电路设计方案及原理说明依据综合课程设计的要求利用ADC0809设计一个单通道模拟电压采集显示电路要求对所接通道变化的模拟电压值进行采集采集来的数字量送至数码管指示出来通过相关转换在数码管上精确显示出来。本课程设计相当于测直流电压的大小通过对电压值的采集与处理而由所学微控制器的知识可知可以利用单片机的模数转换来实现这一设计进一步把相应的电压值精确显示出来。模数转换就是利用单片机控制模数转换芯片A/D

8、,让它对外部的一个模拟信号进行采样、量化、编码然后转化为一个离散的数字量提供给控制器作进一步处理。对于常用的A/D转换芯片有ADC0809、ADC0808等。它们都是8位的模数转换芯片就是把模拟量转换为一个8位的二进制数。利用单片机AT89C51与ADC0809设计一个电压采集系统将模拟信号实际设计时采用05V之间的直流电压值转换成数字量信号0FF以数码管显示。Proteus软件启动仿真当前输入电压为250V转换成数字值为7FH用鼠标指针调节