数字电压表课程设计

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1、 单片机原理及应用课程设 计 设计名称：设计名称： 数字电压表设计数字电压表设计 专业班级：专业班级： 应用电子技术二班应用电子技术二班 学生学号：学生学号： 机机 电电 工工 程程 学学 院院 1 目 录 第 1 章 设计内容 2 1.1 设计任务 . 2 1.2 设计要求 . 2 1.3 方法选择 . 2 1.4 方案设计 . 2 第 2 章 硬件设计 3 2.1 模块设计电路 . 3 2.1.1 时钟电路 . 3 2.1.2 复位电路 . 4 2.2 PROTUES仿真电路 . 4 2.3 逐次逼近式 A/D 转换模块设计 5 2.3.1 ADC0808 简介 5 2.3.2 A/D 转

2、换电路设计 6 第 3 章 软件设计 7 3.1 主程序设计 . 7 第 4 章 总结 . 7 附录：程序清单 . 8 2 1 1 设计内容设计内容 1.1 设计任务 利用单片机 AT89C51 和 ADC0809 设计一个数字电压表， 能够测量 05V 之间 的直流电压值，四位数码显示。 1.2 设计要求 测量最小分辨率为 0.019V,测最误差约为 0.02V。 1.3 方法选择 实现数字电压表的方案较多， 目前广泛采用的是基于 74 系列逻辑器件方案， 本设计将介绍基于单片机实现的方案。 74 系列逻辑器件方案采用双积分电路+液晶显示器+逻辑电路+定时采样电 路+数据处理实现，被测电压信

3、号由信号输入端加到测量系统，进行预处理后送 到后级电路。 单片机系统方案此方案采用输入处理电路+ADC0808+AT89C51+液晶显示实 现，被测信号由 ADC0808 模拟输入端输入，单片机采集转换数据，将转换数据送 出显示。 系统除能确保实现要求的功能外， 还可以方便地进行 8 路其它 A/D 转换量的 测量、远程测量结果传送等扩展功能。我们做好了现在的电路图，经过仿真，我 们达到了预期的结果。 1.4 方案设计 （1）方案逻辑图。 图 1-1 方案逻辑图 （2）原理框图 3 图 1-2 设计方案原理框图 （3）设计模块 LED 显示模块 时钟、复位电路 ADC0808 数模转换模块 A

4、T89C51 单片机控制模块 2 2 硬件设计硬件设计 2.1 模块设计电路 单片机控制模块设计 单片机控制模块的作用是为控制各单元电路的运行并完成数据的换算或处 理，主要由单片机、时钟电路、复位电路组成。 2.1.1 时钟电路 单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的，在单片机的 XTAL1 和 XYAL2 两个管脚接一只晶振及两只电容就构成了单片机的时钟电路，电路中电容器 1 C 和 2 C 对振荡频率有微调作用，通常取(3010)pF 石英晶体选择 6MHz 或 12MHz 都可以。时钟电路如图 2-1 所示。 4 2.1.2 系统复位电路 单片机的 RST 管脚为主机提供了一个外部复位信

5、号输入口。复位信号是高 电平有效，高电平有效的持续时间为 2 个机器周期以上。单片机的复位方式可由 手动复位方式完成。 2.2 Protues 仿真电路 p0 p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p0 p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 OK OK XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0.0/AD0 39 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4

6、P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.7/RD 17 P3.6/WR 16 P3.5/T1 15 P2.7/A15 28 P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6/A14 27 U1 AT89C51 C1 1nF X1 CRYSTAL C2 1nF C3 1uF R1 10k R3 10k R4 10k R5 10k R6 10kR7 10kR9 10k R10 10k R2 10k OUT1 21 ADD B 24 ADD A 25 ADD C 23 VREF(+) 12 VREF(-) 16 IN3 1 IN4 2 IN5 3 IN6 4 IN7 5 START 6 OUT5 8 EOC 7 OE 9 CLOCK 10 OUT2 20 OUT7 14 OUT