1、1 单片机课程设计 电压表的设计 学学 院：信息工程学院院：信息工程学院 专专 业：电子信息科学与技术业：电子信息科学与技术 2 目录目录 1 引言 1 2 设计原理及要求 . 2 2.1 数字电压表的实现原理 . 2 2.2 数字电压表的设计要求 . 2 3 软件仿真电路设计 . 2 3.1 设计思路 2 3.2 仿真电路图 3 3.3 设计过程 3 3.4 AT89C51 的功能介绍 . 4 3.4.1 简单概述 . 4 3.4.2 主要功能特性 5 3.4.3 AT89C51 的引脚介绍 5 3.5 ADC0809 的引脚及功能介绍 . 7 3.5.1 芯片概述 . 7 3.5.2 引脚
2、简介 . 8 3.5.3 ADC0809 的转换原理 8 3.6 74LS373 芯片的引脚及功能 . 8 3.6.1 芯片概述 . 8 3.6.2 引脚介绍 . 9 3.7 LED 数码管的控制显示 . 9 3.7.1 LED 数码管的模型 9 3 LED 数码管模型如图 3-6 所示。 9 3.7.2 LED 数码管的接口简介 9 4 系统软件程序的设计 . 9 4.1 主程序 10 4.2 A/D 转换子程序 . 11 4.3 中断显示程序 . 12 5 使用说明与调试结果 13 6 总结 . 13 参考文献 . 14 附录 1 源程序 . 15 附录 2 原理电路 . 19 1 1 1
3、 引言引言 在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的 测量最为经常。而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所 以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。数字电压表简称 DVM，它是采用 数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的 仪表。由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、测量速度快等特而 得到广泛应用 1。 传统的指针式刻度电压表功能单一，进度低，容易引起视差和视觉疲劳，因 而不能满足数字化时代的需要。采用单片机的数字电压表，将连续的模拟量如直 流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示， 从而精度高、 抗干扰
4、能力强， 可扩展性强、集成方便，还可与 PC 实时通信。数字电压表是诸多数字化仪表的 核心与基础 2。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字 仪表及各种非电量的数字化仪表。目前，由各种单片机和 A/D 转换器构成的数字 电压表作全面深入的了解是很有必要的。 最近的几十年来，随着半导体技术、集成电路（IC）和微处理器技术的发展， 数字电路和数字化测量技术也有了巨大的进步， 从而促使了数字电压表的快速发 展，并不断出现新的类型 4。数字电压表从 1952 年问世以来，经历了不断改进 的过程， 从最早采用继电器、 电子管和形式发展到了现在的全固态化、 集成化 （IC 化） ，另一方
5、面，精度也从 0.01%-0.005%。 目前，数字电压表的内部核心部件是 A/D 转换器，转换的精度很大程度上影 响着数字电压表的准确度，因而，以后数字电压表的发展就着眼在高精度和低成 本这两个方面 3。 本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容，本系统主要包括三大模块：转 换模块、数据处理模块及显示模块。其中，A/D 转换采用 ADC0808 对输入的模拟 信号进行转换，控制核心 AT89C51 再对转换的结果进行运算处理，最后驱动输出 装置 LED 显示数字电压信号 2 2 2 设计原理及要求设计原理及要求 本设计是利用单片机 AT89C51 与 ADC0809 设计一个数字电压表，
6、测量 0 5V 之间的直流电压值，四位数码显示。 2.1 数字电压表的实数字电压表的实现原理现原理 ADC0809 是 8 位的 A/D 转换器。当输入电压为 5.00V 时，输出的数据值为 255（0FFH） ，因此最大分辨率为 0.0196（5/255） 。ADC0809 具有 8 路模拟量输 入端口，通过 3 位地址输入端能从 8 路中选择一路进行转换。如每隔一段时间依 次轮流改变 3 位地址输入端的地址，就能依次对 8 路输入电压进行测量。LED 数码管显示采用软件译码动态显示。通过按键选择可对 8 路循环显示，也可单路 显示，单路显示可通过按键选择显示的通道数。 2.2 数字电压表的设计要求数字电压表的设计要求 可以测量 05V 范围内的 3 路直流电压值。在 4 位 LED 数码管上轮流显示 各路电压值或单路选择显示，其中 3 位 LED 数码管显示电压值，显示范围为 0.00V5.00V，1 位 LED 数码管显示路数,3 路分别为 0-2。要求测量的最小分辨 率为 0.02V。 3 3 软件仿真电路设计软件仿真电路设计
