基于单片机的数字电压表设计

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1、单片机课程设计报告书课题名称基于单片机的数字电压表的设计姓名谭志平学号081250133院系物理与电信工程系专业电子科学与技术指导教师肖卫初副教授2011年6月10日一、设计任务及要求：本课程设计以AT89C51为核心，并通过数模转换器ADC0808,将连续的模拟电压信号转换成二进制数值，再经由单片机软件编程转换成十进制数值并通过LED显示屏显示。指导教师签名：2011年04月 22日二、指导教师评语：指导教师签名：2011年 6 月 16 日三、成绩验收盖章2011年6 月 16日基于单片机的数字电压表的设计谭志平（湖南城市学院物理与电信工程系电子科学与技术

2、专业,益阳,413000）1设计目的本课程设计的主要目的是设计一数字电压表，通过设计把所学的知识运用到实践中，通过本次设计更好的掌握单片机的控制原理以及传感器的知识。真正的做到学以致用。2设计的主要内容和要求以前的电压表都是采用机械式的读数，灵敏度受到一定的限制.本设计以AT89C51为核心，并通过数模转换器ADC0808,将连续的模拟电压信号转换成二进制数值，再经由单片机软件编程转换成十进制数值并通过LED显示屏显示。3整体设计方案数字电压表的设计即将连续的模拟电压信号经过A/D转换器转换成二进制数值，再经由单片机软件编程转换成十进制数值并通过显示屏显示。按

3、系统实现要求，决定控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换由于仿真软件里的ADC0809元件有问题，这里用ADC0808代替，它和ADC0809区别很小。采用ADC0808。系统通过软件设置单片机的内部定时器T1产生中断信号。通过片选选择8路通道中的一路，将该路电压送入ADC0808的EOC端口产生高电平，同时将ADC0808的OE端口置为高电平，单片机将转换后结果存到片内RAM。系统调出转换显示程序，将转换为二进制的数据在转换成十进制数并输出到LCD显示电路，将相应电压显示出来。系统整体设计图如下图。模拟电压AT89C51单片机ADC0808转换数据显示

4、图3.1系统整体设计图4系统模块分析4.1AT89C51单片机接口分配电路设计如下图所示图4.1.1AT89C51单片机P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在这里P0口作为输入与输出分别与ADC0808的输出端和LCD显示的输入端相连，且P0外部被阻值为1KΏ的电阻拉高。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作

5、为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。这里只用到了P2.0~P2.3四个端口，其中P2.1~P2.3都是作为输出端口控制显示电路的寄存器选择、读写信号和使能端口。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外

6、部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，在这里用到了P3.3/INT1（外部中断1）、P3.6/WR（外部数据存储器写选通）、P3.7/RD（外部数据存储器读选通）。4.2A/D转换接口分配电路设计如下图所示图4.2.1数模转换器ADC0808IN0～IN7为8路模拟量输入端，这里只接一路电压信号，其输入信号是由直流电源及可调电阻提供。OUT1~OUT8为8位二进制数字量输出端，其另一端连接到AT89C51单片机进行数值转换。ADDA、ADDB、ADDC为3位片选地址输入线，用于选通8路模拟输

7、入中的一路。ALE为地址锁存允许信号，由单片机P3.6口写信号与P2.0口相或取反输入，高电平有效。START为A／D转换启动脉冲输入端，由单片机P3.6口写信号与P2.0口相或取反输入一个正脉冲使其启动（脉冲上升沿使0808复位，下降沿启动A/D转换）。EOC为A／D转换结束信号，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平取反给P3.3口（转换期间一直为低电平）。OE为数据输出允许信号，高电平有效。当A／D转换结束时，此端由单片机P3.7读信号与P2.0口相或后取反输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。　　4.3显示电路　本显示电路是采用七段数码显示管

8、器将对应的引脚与AT89C51的P.0