1、 数数 字字 电电 压压 表表 单片机课程设计报告单片机课程设计报告 姓名： 班级：10 级电气一班 学号： 指导教师： 成绩： 日期：2012 年 6 月 14 日 数字电压表电路设计报告数字电压表电路设计报告 一、题目及设计要求一、题目及设计要求 采用 51 系列单片机和 ADC 设计一个数字电压表，输入为 05V 线性模拟 信号，输出通过 LED 显示，要求显示两位小数。 二、主要技术指标二、主要技术指标 1、数字芯片 A/D 转换技术 2、单片机控制的数码管显示技术 3、单片机的数据处理技术 三、方案论证及选择三、方案论证及选择 主要设计方框图如下：主要设计方框图如下： 1、主控芯片、
2、主控芯片 方案 1：选用专用转化芯片 INC7107 实现电压的测量和实现，用四位数码管 显示出最后的转换电压结果。缺点是京都比较低，内部电压转换和控制部分不可 控制。优点是价格低廉。 方案 2： 选用单片机 AT89C51 和 A/D 转换芯片 ADC0809 实现电压的转换和 控制，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。缺点是价格稍贵；优点是转换 京都高，且转换的过程和控制、显示部分可以控制。 基于课程设计的要求和实验室能提供的芯片，我选用了：方案 2。 2、显示部分、显示部分 方案 1：选用 4 个单体的共阴极数码管。优点是价格比较便宜；缺点是焊接 时比较麻烦，容易出错。 方案 2：选用
3、一个四联的共阴极数码管，外加四个三极管驱动。这个电路几 乎没有缺点；优点是便于控制，价格低廉，焊接简单。 基于课程设计的要求和实验室所能提供的仪器，我选用了：方案 2。 电 压 采 集 模 数 转 换 单 片 机 处 理 数 码 管 显 示 四、电路设计原理四、电路设计原理 模拟电压经过档位切换到不同的分压电路筛减后， 经隔离干扰送到 A/D 转 换器进行 A/D 转换。然后送到单片机中进行数据处理。处理后的数据送到 LED 中显示。同时通过串行通讯与上位通信。硬件电路及软件程序。而硬件电路又大 体可分为 A/D 转换电路、LED 显示电路，各部分电路的设计及原理将会在硬件 电路设计部分详细介
4、绍；程序的设计使用汇编语言编程，利用 Keil和 PROTEUS 软件对其编译和仿真。 一般 I/O 接口芯片的驱动能力是很有限的，在 LED 显示器接口电路中，输 出口所能提供的驱动电流一般是不够的尤其是设计中需要用到多位 LED，此时 就需要增加 LED 驱动电路。驱动电路有多种，常用的是 TTL 或 MOS 集成电路 驱动器，在本设计中采用了 74LS244 驱动电路。 本实验采用 AT89C51 单片机芯片配合 ADC0808 模/数转换芯片构成一个简 易的数字电压表，原理电路如图 1 所示。该电路通过 ADC0808 芯片采样输入口 IN0 输入的 05 V 的模拟量电压，经过模/数转换后，产生相应的数字量经过其 输出通道 D0D7 传送给 AT89C51 芯片的 P0 口。 AT89C51 负责把接收到的数字 量经过数据处理，产生正确的 7 段数码管的显示段码，并通过其 P1 口传送给数 码管。同时它还通过其三位 I/O 口 P1.0、P1.1、P1.2、P1.3 产生位选信号，控制 数码管的亮灭。另外，AT89C51 还控制着 ADC0808 的工作。其 A
