数字电压表单片机课程设计报告

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1、桂林电子科技大学课程设计报告用纸编号：单片机课程设计报告书课题：数字电压表院（系）：机电工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：闫奥博学号：1200120334题目类型：¨理论研究¨实验研究þ工程设计¨工程技术研究¨软件开发2014年1月6日桂林电子科技大学课程设计报告用纸前言一、数字电压表的主要内容1.1任务要求和内容（1）用ADC0809设计一个数字电压表，能测量0－5V间的直流电压。（2）在2位数码管上显示0.0—5.0V。1.2数字电压表的使用步骤为：（1）系统上电，上电后数码管显示测量的电

2、压。（2）调节输入电压，数字电压表及时测出当前的输入电压值。二、资料收集2.1芯片资料的收集此次课设中用到STC89C51单片机，该单片机是宏晶公司生产的STC89C51，其片内带有8K字节闪速可编程、可擦除寿命1000次程序存储器。2.2数字电压表的资料根据题目的要求在单片机教材了解单片机的基本使用方法和性能，查找ADC0809芯片的原理，综合这些资料来先在PROTEUS仿真软件中绘图并仿真，最后用AltiumDesigner10版本绘制原理图和PCB图。三、工作过程简介选好题目以后根据题目要求进行

3、一个总体的思路设计，硬件分有三大模块，最小单片机系统模块、模数转换模块、显示模块；软件部分有一大模块，模数转换模块，然后在PROTEUS仿真软件中绘图并仿真。仿真没有问题以后用AltiumDesigner10绘制原理图和PCB图。将打印好的电路图转印打铜板上，进行腐蚀、打孔、焊接元器件，最后进行电路板调试。在调试过程中没有达到预期的效果，显示偏暗，测量出的数据跳变很快，后面在程序中加了定时的程序，经过短暂的时间的间隔测量数据，使得测得的数据很稳定，显示效果非常理想。桂林电子科技大学课程设计报告用纸目录

4、1系统概述11.1数字电压表的基本功能11.2数字电压表的工作过程11.3模数转换原理11.3.1ADC0809芯片工作过程12数字电压表硬件部分22.1最小单片机系统模块22.1.1晶振电路32.1.2复位电路32.2模数转换模块42.3显示模块53数字电压表软件部分53.1系统软件53.2模数转换程序53.3显示子程序64电路的调试与安装64.1系统硬件调试64.2系统软件调试65结束语和心得体会76参考文献77元件清单7附录18附录21第12页共12页桂林电子科技大学课程设计报告用纸1系统概述1

5、.1数字电压表的基本功能：（1）测量0.0V-5.0V之间的电压。（2）数码管显示2位测量数据。系统框图如图1-1所示：单片机数码管显示测量图1-1系统框图1.2数字电压表的工作过程硬件分有三大模块，最小单片机系统模块、模数转换模块、显示模块；软件部分有一大模块，模数转换模块。工作原理：电路上电后，数码管显示测量电压。1.3模数转换原理1.3.1ADC0809芯片工作过程首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器

6、复位。下降沿启动A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。转换数据的传送A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式。（1）定时传送方式对于一种A/D转换器来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如AD

7、C0809转换时间为128μ第12页共12页桂林电子科技大学课程设计报告用纸s，相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。（2）查询方式A/D转换芯片有表明转换完成的状态信号，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查询方式，测试EOC的状态，即可确认转换是否完成，并接着进行数据传送。（3）中断方式把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。不管使

8、用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。表1-2ADC0809芯片工作脉冲图2数字电压表硬件部分2.1最小单片机系统模块单片机最小系统由复位电路、时钟振荡电路。数字电压表采用STC89C51单片机作为控制芯片，图2-1是其最小系统电路。主要包括：时钟电路、复位电路。其中各个部分的功能如下：（1）时钟电路：给单片机提供一个外接的12MHz的石英晶振。