基于51单片机的数字电压表的设计

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1、数字电压表的设计目录绪论1第1章系统总体方案选择与说明11.1项目分析及其设计11.1.1通道转换方案设计11.1.2显示部分方案设计1第2章系统总体结构与系统功能22.1系统结构框图22.2系统功能2第3章硬件设计说明及计算方法23.1单片机的选择及时钟电路23.2驱动模块33.3LED显示电路设计与器件选择43.4A/D转换模块及转化电路设计6第4章软件设计与说明74.1数字电压表系统软件设计方案确定74.2数字电压表应用程序设计9第5章调试结果及其说明95.1调试结果及其说明9参考文献10附录A系统原理图11附录B系统源程序12绪论本设计采用了以单

2、片机为开发平台，控制系采用AT89C52单片机，A/D转换采用ADC0809。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便进行8路其它A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。简易数字电压测量电路由A/D转换、数据处理、显示控制等组成。关键词:单片机AT89C52A/D转换ADC0808数据处理课程设计要求：利用八位A/D转换器实现分辨率位八位二进制数的电压表，测量结果用四位数码管显示。第一章系统总体方案与选择实现数字电压表的方案很多，目前广泛采用的时基于74系列逻辑器件，本设计将介绍基于单片机实现的方案。1.1项目分析及其设计方案设计此设计包含两个模

3、块，通道转换和显示部分方案。1.1.1通道转换方案设计方案一：考虑到ADC0808的8路模拟量输入本质上也是模拟开关，因此可以利用其8个模拟通道中的3个作为通道转换器，即根据通道对应的电压测量范围确定对应的电压方法倍数设计对应的放大电路。方案二：利用手动开关实现通道转换。该方案可简化控制程序，消减系统开销。缩短反应时间，不足之处在于操作麻烦。综上所述：方案二所需元件少、成本低且易于实现，则选此方案。1.1.2显示部分方案设计方案一：单片机的P0、P2口分别接74LS248和ULN2003A芯片来驱动四位数码管方案二：直接用单片机的P1、P2口驱动数码管，

4、此处把ADC0808的输出端接P1口，因为P1口能够驱动数码管。综上所述，两个方案都可行，但方案二所需元件少、成本低，则选择此方案。第10页第二章系统总体结构2.1系统结构框图根据项目要求，确定该系统的设计方案，图2-1为该系统设计方案的结构框图。硬件电路由6各部分组成，即单片机、时钟电路、复位电路、LED显示电路、A/D装唤器和测量电压输入电路。图2-1系统结构框图2.2系统功能在一切准备就绪以后，滑动变阻器RV1的阻值，A/D采样数据，经过单片机的处理，在4位一体的LED数码管管上显示当前电压值。每改变一次RV1的阻值，在数码管上就会获得一个新的数值

5、。第三章硬件电路设计3.1单片机的选择及时钟电路根据初步设计方案的分析，设计这样一个简单的应用系统，可以选择带有EPROM的单片机，应用程序直接存储在片内，不用在外部扩展程序存储器，电路可以简化。此电路选择ATmel公司生产的AT89C51。AT89系列与MCS-51系列单片机相比有两大优势：第一，片内程序存储器采用闪速存储器，使程序的写入更加方便;第二，提供了更小尺寸的芯片，使整个电路体积更小。它以较小的体积、良好的性价比倍受青睐。单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的。在单片机的XTAL1和XTAL2两个管脚，接一只晶振及两只电容就构成了单片机的时钟

6、电路。电路中，电容C1和C2对震荡电路有微调的作用，通常的取值范围位（30+10）pF。石英晶体选择6MHz或12MHz都可以，其结果只是机器周期时间不同，影响计数器的计数初值，此设计取12MHz。第10页图3-1单片机最小系统3.2驱动模块该设计的驱动电路是由74LS245来驱动的。74LS245是我们常用的芯片，用来驱动LED或其他设备，它是8路同相三态双向总线收发器，课双向传输数据。74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。当51单片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。当片选端CE

7、低电平有效时，AB/BA=0；信号由B向A传输；AB/BA=1，信号由A向B传输；当CE位高电平时，A，B均为高阻第10页图3-274LS245管脚图3.3LED显示电路设计与器件选择单片机应用系统中，通常都需要进行人机对话。这包括人对应用系统的状态干预与数据输入，以及应用系统向人们显示运行状态与运行结果。显示器、键盘电路就是用来完成人机对话活动的人机通道。图3-3LED显示管脚LED显示器的驱动是一个非常重要的问题，由图3-2-1可知，显示电路由LED显示器、段驱动电路和位驱动电路组成。此设计不采用段驱动芯片和位驱动芯片，直接由单片机的P0，P2口驱动

8、，实验证明可行。在应用系统中，设计要求不同，使用的LED显示器的位数也不同，因此