单片机直流电压采集与显示课程设计

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1、 目录目录 摘要摘要 引言引言 一一 课程设计题目及任务要求课程设计题目及任务要求 1.1 课程设计主要任务 1.2 课程设计的要求 二二 电路设计方案及原理说明电路设计方案及原理说明 2.0 课程设计的方案 2.1 ADC0809 模数转换芯片 2.2 AT89C51 单片机 2.3 4 个共阳 7 段数码管显示器 2.4 系统整体工作原理 2.4.1 硬件原理 2.4.2 软件原理分析 三三 设计总体框图设计总体框图 3.1 硬件总体框图 3.2 主程序流程图 3.3 待测信号源单元电路 3.4 AT89C51 单片机 3.5 单片机控制单元 3.5.1 外部时钟电路 3.5.2 复位电路

2、 3.5.3 数码管显示模块 四四 实验仿真实验仿真 五五 总结及设计心得总结及设计心得 六六 致谢致谢 七七 参考文献参考文献 摘要：摘要：本设计待测的输入电压为8路，电压范围为05V，使用目前广泛使用的 AT89C51来做控制系统，用ADC0809来进行模拟电压的采集及模数转换，实现采集 8路数据，并将结果在四位一体数码管上进行显示。该系统主要包括几大模块： 数据采集模块、AD转换模块、控制模块、显示模块。显示部分由LED数码显示 器构成。该数字电压表具有电路简单，成本低等优点，可以方便地进8路AD转 换量的测量。 关键词：电压采集、ADC0809、A/D转换、单片机89C51、数码管显示

3、 引言 随着计算机技术的飞速发展和普及， 数据采集系统在多个领域有着广泛的应 用。数据采集是工、农业控制系统中至关重要的一环，在医药、化工、食品、等 领域的生产过程中，往往需要随时检测各生产环节的温度、湿度、流量及电压等 参数。同时，还要对某一检测点任意参数能够进行随机查寻，将其在某一时间段 内检测得到的数据经过转换提取出来， 以便进行比较， 做出决策， 调整控制方案， 提高产品的合格率，产生良好的经济效益。 随着工、农业的发展，多路数据采集势必将得到越来越多的应用，为适应这 一趋势，作这方面的研究就显得十分重要。在科学研究中，运用数据采集系统可 获得大量的动态信息，也是获取科学数据和生成知识

4、的重要手段之一。总之，不 论在哪个应用领域中，数据采集与处理将直接影响工作效率和所取得的经济效 益。 采集系统，从严格的意义上来说，应该是用计算机控制的多路数据自动检测 或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提 取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。 电压测量成为广大电子领域中必须掌握的过程， 并且对测量的精度和采集功 能的要求也越来越高，而电压的测量与显示系统甚为重要。 在课程设计中对一路 电压采集系统与显示系统作了基本的研究。 电压采集与通信控制采用了模块化的 设计，并用单片机 8051 来实现，硬件部分是以单片机为核心，还包括模-数转换 模块，显示模

5、块，和串行接口部分，还有一些简单的外围电路。1 路被测电压通 过通用 ADC0809 模-数转换，实现对采集到的电压进行模拟量到数字量的转换， 由单片机对数据进行处理，用数码管显示模块来显示所采集的结果，由相关控制 器完成数据接收和显示，汇编程序编写了更加明了化数据显示界面。本系统主要 包括四大模块：数据采集模块、控制模块、显示模块、A/D 转换模块。绘制电路 原理图与工作流程图，并进行调试，最终设计完成了该系统的硬件电路。在软件 编程上，采用了汇编语言进行编程，开发环境使用相关集成开发环境。开发了显 示模块程序、A/D 转换程序。 一、设计任务与要求 1.1 课程设计主要任务 A、通过设计是

6、学生掌握利用 ADC0809 及其适当的外围电路实现直流电压的 采集以及利用 LED 显示功能的方法。 B、进一步掌握 ADC0809 的功能特点、工作原理和正确使用方法。 C、进一步了解外围器件接口的基本原理与使用技术。 1.2 课程设计的要求 A、利用 ADC0809 及其适当的外围电路实现直流电压的采集。 B、采集结果在 LED 数码管上显示出来，数据范围为：05v C、绘制硬件连接图，编写相应的控制程序。 D、撰写设计报告、调试报告、设计心得。 二 、电路设计方案及原理说明 依据综合课程设计的要求，利用 ADC0809 设计一个单通道模拟电压采集显 示电路，要求对所接通道变化的模拟电压值进行采集，采集来的数字量送至数码 管指示出来，通过相关转换在数码管上精确显示出来。本课程设计相当于测直流 电压的大小，通过对电压值的采集与处理，而由所学微控制器的知识可知，可以 利用单片机的模数转换来实现这一设计，进一步把相应的电压值精确显示出来。 模数转换就是利用单片机控制模数转换芯片（A/D）,让它对外部的一个模 拟信号进行采样、量化、编码然后转化为一个离散