基于51单片机的数字电压表课程设计

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1、 信息与电气工程学院 电子应用系统电子应用系统 CDIO 一一级项目级项目 设计说明书设计说明书 （2011/2012 学年第二学期） 题 目 ：_ _数 字 电 压 表_ 专业班级 ： 电子信息 0902 班 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ： 设计周数 ： 设计成绩 ： 2012 年 6 月 28 日 1、CDIO 设计目的设计目的 本次 CDIO 设计题目是： 利用所学的 51 单片机，C 语言，数字电路等知识，设计一个符合要求的数字电压表。 主控芯片可以是 A T89C51，而采集电压的模拟量转换成数字量的芯片可以是 ADC0804，也 可以是 PCF8591。而显示模块可以是数码管

2、，也可以是液晶 LCD1602，从而展示给我们所 得的电压值。 2、CDIO 设计正文设计正文 2.1 数字电压表系统设计框图数字电压表系统设计框图 本次数字电压表系统设计框图如图 1 所示： 模拟量 数字量 程序 液晶 处理 驱动 数字电压表主要由模/数转换电路、单片机控制电路、显示电路等三部分组成。其中 PCF8591 等器件组成的转换电路，将输入的模拟量信号进行取样、转换、然后将转换的数字 信号送进单片机。 单片机控制电路主要实现对数据进行程序处理； 显示电路主要用于将单片 机的信号数据转换后显示测量结果。 模拟信号产生模块：输入电源电路（变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成）和 分

3、压电路（9 万欧姆和 1 万欧姆的电阻分压） 。 模数转换模块组成部分：PCF8591 芯片 程序处理的单片机控制模块：A T89C51 芯片 电压结果显示部分：LCD1602 液晶 2.2 各模块介绍各模块介绍 2.2.1 AT89C51 芯片介绍芯片介绍 A T89S52 具有以下标准功能：8k 字节 Flash，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看 门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全 模 拟 被 测 电 压 模 数 转 换 单 片 机 芯 片 液 晶 驱 动 LCD1602 液 晶 显 示 图 1 数字电压表设计框图

4、双工串行口， 片内晶振及时钟电路。 另外， A T89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作， 支持 2 种 软件可选择节电模式。 空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉 电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断 或硬件复位为止。 A T89C52 的引脚图如图 2 所示。 VCC : 接电源 GND: 接地 P0 口： P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。 作为输出口， 每位能驱动 8 个 TTL 逻辑电平。对 P0 端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时， P0 口也

5、被作为低 8 位地址/数据复用。在这种模式下，P0 具有内部上拉电阻。在 flash 编 程时，P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校时，需要外部上 拉电阻。 P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL） 。 P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P2 端口写“1”时，

6、内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入 图 2 A T89C52 引脚图 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）在 访问外部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据存储器（例如执行 MOVX DPTR）时， P2 口送出高八位地址。 P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL） 。P3 口亦作为 A T89C52 特殊功能（第二功能）使用，A T89C52 的 P3 口的第二功能表如表 1 所 示。 脚号 第二功能 P3.0 RXD（串行输入） P3.1 TXD（串行输出） P3.2 INT0(外部中断 0) P3.3 INT0(外部中断 0) P3.4 T0（定时器 0 外部