微机原理与单片机课程设计-单片机数字电压表的课程设计

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1、新能源与动力工程学院课程设计报告微机原理与单片机课程设计专业电力工程与管理班级电力1201姓名学号指导教师2014年12月兰州交通大学新能源与动力工程学院课程设计任务书课程名称：单片机课程设计指导教师（签名）：王鹏元班级：电力工程与管理1201姓名：高翔学号：一、课程设计题目基于单片机数字电压表设计二、课程设计使用的原始资料（数据）及设计技术要求：按照设计要求简易数字电压测量电路由电压采集、A/D转换、复位电路、数据处理及显示控制等组成，三、课程设计的目的通过制作简易数字电压表，加深对所学专业知识的认识，提高对单片机的

2、应用能力，提高收集文献，资料的能力，从而达到综合运用所学的知识进行电子产品设计，制作与调试。四、课程设计的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等）（1）可以测量0-10V的8路输入电压值。（2）能用LED数码管或LCD显示测量结果。（3）测量范围可达0～20V，最小分辨率为0.1V。（4）数字电压表具有超量程的报警功能，系统具有复原功能。五、工作进度安排7月6日熟悉课程设计内容及要求制定方案。7月7日设计电路及软件测试7月8日采购数字电压表组件按照设计电路进行焊接。7月9日产品整理并完成设计报告

3、及答辩六、主要参考文献[1]郭庭吉．《8051单片机实践与应用》[M].北京：清华大学出版社，2002.[2]高峰．《单片微型计算机与接口技术》[M].北京：科学出版社，2003.审核批准意见系主任（签字）　　　年　　月　　日指导教师评语及成绩指导教师评语成绩设计过程（40）设计报告（50）小组答辩（10）总成绩（100）指导教师签字：年月日目录1.单片机课程设计的目的12.单片机数字电压表课程设计的要求12.1单片机课程设计的要求13.设计的内容13.1课程设计的内容13.2电压表实现的功能13.3总体设计13.4设

4、计方案23.5单片机部分43.6A/D转换部分63.7编程思路与程序流程84.设计总结14附录16参考文献171.单片机课程设计的目的通过制作简易数字电压表，加深对所学专业知识的认识，提高对单片机的应用能力，提高收集文献，资料的能力，从而达到综合运用所学的知识进行电子产品设计，制作与调试。2.单片机数字电压表课程设计的要求2.1单片机课程设计的要求（1）可以测量0-10V的8路输入电压值。（2）能用LED数码管或LCD显示测量结果。（3）测量范围可达0～20V，最小分辨率为0.1V。（4）电压表具有超量程的报警功能。（

5、5）系统具有复原功能。3.设计的内容3.1单片机课程设计的内容（1）数字电压表总体电路设计及论证。（2）分析设计要求，明确性能指标；查阅资料、进行设计方案论证。（3）论证并确定合理的总体设计方案，绘制总体机构框图，分析工作原理。（4）完成数字电压表的电路设计：单片机部分、A/D转换、显示等各单元具电路设计，包括芯片选择、计算电路元参数，分析工作原理。-16-3.2电压表实现的功能该数字电压表可以测量0~10V的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。测量最小分辨率为0.1V。3.3总体设计按系统功

6、能实现要求，决定控制系统采用AT89S52单片机，A/D转换采用ADC0809。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行8路其他A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。数字电压表系统设计方案框图如下图。图（1）数字电压表统计设计方案3.4设计方案按照设计要求简易数字电压测量电路由电压采集、A/D转换、复位电路、数据处理及显示控制等组成，电路原理图如图3.4.1所示。单片机选用AT89S51，该芯片具有低功耗、高性能的特点。-16-A/D转换由集成电路0809完成。0809具有8路模拟输入端口，地址线（23

7、-25脚）可决定对哪一路模拟输入作A/D转换。22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。6脚为测试控制，当输入一个2uS宽高电平脉冲时，就开始A/D转换。7脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，7脚输出高电平。9脚为A/D转换数据输出允许控制，当OE脚为高电平时，A/D转换数据从该端口输出。10脚为0809的时钟输入端，利用单片机30脚的六分频晶振频率再通过14024二分频得到1MHz时钟。单片机的P1、P3.0~P3.3端口作为四位LED数码管显示控制。P3.5端口用作单路显示/循环显示转换按

8、钮，P3.6端口用作单路显示时选择通道。P0端口作A/D转换数据读入用，P2端口用作0809的A/D转换控制。3.4.1电源电路图（2）电源电路3.4.2复位电路如下图所示，本设计采用按键式复位电路，它的上电复位利用电容器充电来实现，同时通过按键实现复位，按下键后，通过R1和R2形成回路，使RESET端产生高电平。按键的时间决定了