1、 1 单片机原理及接口技术课程设计单片机原理及接口技术课程设计 数字电压表设计数字电压表设计 作作 者者 专专 业业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 年年 级级 2011 2011 级级 指导教师指导教师 成成 绩绩 日日 期期 2013.06.21 2013.06.21 2 交通信号灯设计交通信号灯设计 引言:引言: 数字电压表(Digital Voltmeter)简称 DVM,它是采用数字化测量技术, 把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显 示的仪表。传统的指针式电压表功能单一、精度低,不能满足数字化时代的 需求,采用单片机的数字电压表,由精度高、抗干扰能
2、力强,可扩展性强、 集成方便,还可与 PC 进行实时通信。目前,由各种单片 A/D 转换器构成的数 字电压表,已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统 等智能化测量领域,示出强大的生命力。与此同时,由 DVM 扩展而成的各种 通用及专用数字仪器仪表,也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本 文设计了一款基于 AT89C51 单片机的数字电压表,本设计是利用单片机 AT89C 51 与 A/D 转换器件 ADC0808 设计的数字电压表, 能够测量 05V 的直流电压, 并用 4 位数码管显示该电压值。 关键词:关键词:电压测量;ADC0808; AT89C51 设计原理:设计
3、原理: 设计中采用 ADC0808 双积分 A/D 转换电路, 可实现直流 0-5V 的电压测量, 并将测量结果通过 4 位数码管进行显示。该电路设计新颖、功能强大、可扩 展性强,系统采用汇编语言进行程序设计,并通过 PROTEUS 仿真实现。 芯片简介芯片简介 1、 AT89C51 性能 AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低电压,高性能 CMOS8 位单片机,片内含 有 4KB 的可反复擦写的只读程序存储器和 128 字节的随机存储器。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的 MCS-51 指令集和输出 管脚相兼容,由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁
4、存储器组合在单个芯片中,ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器,它为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且 价廉的方案。 4KB 的 Flash 闪速存储器,128B 内部 RAM,32 个 I/O 口线,两个 16 位定时/ 3 计数器,一个 5 向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内震荡器及时钟 电路,同时,AT89C51 可降至 0Hz 静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工 作模式。空闲方式停止 CPU 的工作,但允许 RAM,定时/计数器,串行通信口及 中断系统继续工作,掉电方式保存 RAM 中的内容,但震荡器停止工作并禁止其他 所有工作直到下一个硬件复位。 图
5、1 AT89C51 的引脚图 AT89C51 芯片的各引脚功能为: P0 口:这组引脚共有 8 条,P0.0 为最低位。这 8 个引脚有两种不同的功能, 分别适用于不同的情况,第一种情况是 89C51 不带外存储器,P0 口可以为通用 I/O 口使用,P0.0-P0.7 用于传送 CPU 的输入/输出数据,这时输出数据可以得到 锁存,不需要外接专用锁存器,输入数据可以得到缓冲,增加了数据输入的可靠 性;第二种情况是 89C51 带片外存储器,P0.0-P0.7 在 CPU 访问片外存储器时先 传送片外存储器的低 8 位地址,然后传送 CPU 对片外存储器的读/写数据。P0 口 为开漏输出,在作
6、为通用 I/O 使用时,需要在外部用电阻上拉。 P1 口:这 8 个引脚和 P0 口的 8 个引脚类似,P1.7 为最高位,P1.0 为最低 位, 当 P1 口作为通用 I/O 口使用时, P1.0-P1.7 的功能和 P0 口的第一功能相同, 也用于传送用户的输入和输出数据。 P2 口:这组引脚的第一功能与上述两组引脚的第一功能相同即它可以作为 4 通用 I/O 口使用,它的第一功能和 P0 口引脚的第二功能相配合,用于输出片外 存储器的高 8 位地址,共同选中片外存储器单元,但并不是像 P0 口那样传送存 储器的读/写数据。 P3 口:这组引脚的第一功能和其余三个端口的第一功能相同,第二功能为 控制功能,每个引脚并不完全相同,如下表 1 所示: 表 1 P3 口各位的第二功能 P3 口各位 第二功能 P3.0 RXT(串