1、 基于MCS-51单片机的简易数字直流电压表设计 设计一个简易数字直流电压表。（量程0V-2V、测量速度为大于等于2 次/秒、测量误差在0.05V以内，有超限 报警、数码管显示。） 1 1：系统设计：系统设计 （1）分析任务要求，写出系统整体设计思路 从试题的要求分析， 主要包括的内容为ADC 转换电路的控制、 采用定时器定时读取ADC 转换器的数据、 将ADC 转 换器的数据计算为对应的电压值，最后在数码管上显示出来。 整体设计思路： 硬件采用单片机的P0 输出数码管的7 段码，P2 口输出数码管的位控信号。用P1 的三个I/O 管脚连接ADC 转换 器的接口，通过查询定时器T0 中断标志是
2、否有效来启动ADC 转换 器的工作，并读取ADC 转换器的转换结果。然后，根据ADC 转换器的参考电压将ADC 转换器的转换结果计算为对应 的电压值，并在数码管上显示出来。 （2）选择单片机型号和所需外围器件型号，设计单片机硬件电路原理图 采用MCS51 系列单片机At89S51 作为主控制器，外围电路器件包括数码管驱动、AD 转换器TLC549、基准电 压TL431 等。数码管驱动采用2 个四联共阴极数码管显示，由于单片机驱动能力有限，采用74HC244 作为数码管的 驱动。在74HC244 的7 段码输出线上串联100 欧姆电阻起限流作用。AD 转换器的参考电压由精密基准电源TL431 提
3、供，标准参考电压Vref+为2.5 伏, Vref-为0 伏。由于0V-2V 内的测量误差控制在0.05V 内，因此8 位A/D 转换 器即可满足要求。AD 转换器TLC549是以8 位开关电容逐次逼近A/D 转换器为基础而构造的CMOS A/D 转换器。 它们设计成能通过3态数据输出和模拟输入与微处理器或外围设备串行接口。TLC549 仅用输入/输出时钟（I/O CLOCK）和芯片选择（CS）输入作数据控制。TLC549 的IO CLOCK 输入频率最高可达1.1MHz。TLC549 提供了片 内系统时钟，它通常工作在4MHz 且不需要外部元件。片内系统时钟使内部器件的操作独立于串行输入/输
4、出的时序 并允许TLC548 和TLC549 象许多软件和硬件所要求的I/O CLOCK 和内部系统时钟一起可以实现高速数据传送以及对 于TLC549 为每秒40,000 次转换的转换速度。TLC549 的引脚排列分别如图1。 图1 TLC549 的引脚排列 TLC549 的工作时序如图2所示。 图2 TLC549 的工作时序 转换周期需要36 个系统时钟周期（最大为17s），它开始于CS 变为低电平之后I/O CLOCK的第8 个下降沿， 这适用于该时刻其地址存在于存储器中的通道。在CS 变为低电平后，最高有效位（A7）自动被放置在DATA OUT 总 线上。其余的7 位（A6-A0）在前7 个I/O CLOCK 下降沿由时钟同步输出。 TLC549 TLC549 的工作原理的工作原理 TLC549 是在单个芯片内的完善的数据采集系统。 每一个器件包含内部系统时钟， 采样和保持， 8 位A/D 转换器， 数据寄存器以及控制逻辑电路。为了提高灵活性和访问速度，器件有两个控制输入：I/OCLOCK 和芯片选择（CS）。 这些控制输入和与TTL 兼容的3 态输出易于与微处理器或小
