单片机电压越限警报检测与报警系统的设计与开发

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1、摘要随着社会的发展和时代的进步，人们不断的对于环境的安全性提出更多的要求，由此设计出一个行之有效的检测与报警系统是有很大的必要。自从电的问世以来，随着爱迪生发明了灯泡，电类设备的大量的使用，电这一能源便于人们的生活息息相关，在日常生活及工业生产中扮演着重要的角色，因此对于电的安全使用和电路的保护也尤为重要。本课题为检测与报警系统的设计与开发，以单片机为中心设计一个能够根据输入电压的大小进行报警的仪器。本设计选为单片机，A/D转换器等元器件为主要部分，利用可变电阻器作为输入电压，来对于电压值进行监控，达到保护作用。在

2、设定范围0-5V之内，当输入电压高于上限值2.5V时进行报警，并实时显示输入的电压值，输入电压通过A/D转换器进行模拟信号与数字信号的转换，并将信号送入单片机，最终经单片机处理运算后来进行驱动LED发光显示。电压越限报警器的广泛使用将会大量降低实际应用中由于电压值越限所带来的影响。关键词：AT89C51，DAC0808，PROTEUS171引言设计并开发能检测模拟信号，并能产生报警信号的系统。1.对输入的0－5V模拟电压信号进行检测。2.能判断所检测的信号是否超界。3.若信号超界则进行报警（可用发光二极管闪烁表示）

3、。说明：其界限值是自行设定的（如2.5V），其所对应的数字量为（（2.5/5）*255=127.5=80H）,事先将其存放在某寄存器或存贮单元。随着计算机技术的飞速发展和普及，检测与报警系统在多个领域有着广泛的应用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，并进行超范围的LED警报。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，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

4、的要求也越来越高，而电压的测量，显示与测量系统甚为重要。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ADC0808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

5、据采集模块、控制模块、显示模块、A/D转换模块和LED警报电路。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。2总体设计方案2.1设计思路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：0～5v，超过2.5V时对其输入信号进行LED亮灯警报C、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。2.1.1

6、设计方案（1）.方案确立17依据综合课程设计的要求，利用ADC0808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）,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

7、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，用鼠标指针调节电位器尺,可改变输入模／数转换器ADC0808的电压，并通过虚拟电压表观察ADC0808模拟量输入信号的电压值，LED数码管实时显示相应的数值量

8、。此次电压表总体的方案就是用单片机的I/O口输出信号来控制A/D启动转换，将送入的模拟量转换为一个8位数字量，然后再通过I/O口送回单片机内部进行处理，单片机进行一系列的运算和校准后，通过数码管将电压值显示出来。而在方案的实现上由两部分组成：硬件部分和软件部分。硬件即电子元器件的选择且将它们连接成一个可行的硬件系统，软件是硬件系统功能化的重要组成部分。硬件的