1、 目录目录 1.1.引言引言 1 1 2.2.设计方案及原理设计方案及原理 2 2 3.3.模拟量数字仪表设计原理模拟量数字仪表设计原理 3 3 4.4.硬件设计硬件设计 4 4 4.2 ADC08044.2 ADC0804 的功能介绍的功能介绍 4 4 4.3 LED4.3 LED 显示器显示器 5 5 4.3.1 44.3.1 4 位数码管的驱动方式位数码管的驱动方式 7 7 4.3.2 LED4.3.2 LED 显示器的选择显示器的选择 8 8 4.3.3 LED4.3.3 LED 显示器与单片机接口设计显示器与单片机接口设计 8 8 5.5.总体电路设计总体电路设计 1 11 1 6.
2、6.软件设计软件设计 1 12 2 7.7.总结总结 1 13 3 8.8.参考文献参考文献 1 15 5 1.1.引言引言 本文介绍 了一种基于单片机的简易数字显示仪器仪表的设 计，该设计主要由三个模块：AD 模数转换器，数据处理模块及显 示模块。AD 模数转换器主要由 ADC0804 来完成，他负责把采集到 的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理模块。数据处理 则由芯片 8751 来完成，其负责把 ADC0804 传来的数字量经过一定 的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外， 它还控制着 ADC0804 芯片的工作。 20 世纪 50 年代初，世界上出现了第一台数字显示
3、仪表。近五 十年来，随着现代科学技术的迅猛发展，尤其是数字化测量技术、 半导体技术、大规模集成电路技术及计算机技术在仪表中的应用， 使数字仪表很快地从电子管式、晶体管式发展到目前集成电路式 和带有微处理哭的数字仪表。数字仪表的出现适应了科学技术及 自动化生产过程中高速、高准确度测量的需要，它具有模拟仪表 无法比拟的优点。 该系统的数字显示仪表电路简单，所用原件较少，成本低， 测量精度和可靠性较高，最终结果通过四位一体共阴极八段数码 显示管显示出来。 2.2.设计方案设计方案及原理及原理 硬件电路设计有 3 个部分组成：A/D 转换电路，8751 单片机 系统以及 LED 显示系统。 P0 口作
4、为与 A/D 转换电路的数据口，P3 口部分接口作为 A/D 转换电路的控制口,P0 口作为 LED 显示系统的段选码输入口，P1 口部分接口作为 LED 显示系统的位选控制端。硬件电路设计框图 如图 1 所示： 被 测 参 数 标 度 变 换 模/数 （A/D）转换 计 数 显 示 3.3.模拟量数字仪表设计原理模拟量数字仪表设计原理 利用 A/D 转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号，通过 相应换算后将测试结果以数字形式现实出来。本设计以 8751 单片 机为核心，以逐次比较型 A/D 转换器 ADC0804、4 位一体的共阴极 时钟型 LED 数码管为主体。 图 2 数字显示仪表组成框
5、图 A/D 转换电路 模拟量输入 LED 显示系统 P0 P3 P0 P1 8751 单片机 图 1 模拟量数字仪表系统硬件设计框图 4.4.硬件设计硬件设计 4.1 8751 单片机的功能介绍 8751 与 8051 基本一样，但 8751 片内有 4k 的 EPROM，用户可 以将自己编写的程序写入单片机的 EPROM 中进行现场实验与应用， EPROM 的改写同样需要用紫外线灯照射一定时间擦除后再次写入。 单片机应用的早，影响很大， 51 系列单片机已成为事实上的 工业标准。后来很多芯片厂商以各种方式与 Intel 公司合作，也 推出了同类型的单片机，如同一种单片机的多个版本一样，虽都
6、在不断的改变制造工艺，但内核却一样，也就是说这类单片机指 令系统完全兼容，绝大多数管脚也兼容；在使用上基本可以直接 互换。 人们统称这些与8051内核相同的单片机为 “51系列单片机” 。 4.2 ADC0804 的功能介绍 芯片参数： 工作电压：+5V，即 VCC=+5V。 模拟输入电压范围：0+5V，即 0Vin+5V。 分辨率：8 位，即分辨率为 1/2=1/256，转换值介于 0255 之间。 转换时间：100us（fCK=640KHz时）。 转换误差：1LSB。 参考电压：2.5V，即 Vref=2.5V。 4.3 LED 显示器 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，因此就生产了位数、尺寸、型号不同的 LED 显示器供选择。 在本设计中，选择 4 位一体的数码型 LED 显示器。本系统中前一 位显示测量值的整数位，即个位，后两位显示测量值的小数位。 对于这种结构的 LED 显示器，它的体积和结构都符合设计要 求，由于 4 位 LED 阴极的各段已经在内部连接在一起，所以
