用单片机设计数字电压表
目录
摘要 (3)
引言 (4)
一、系统方案选择和论证 (4)
1.设计要求 (4)
2.系统基本方案 (4)
二、系统硬件设计与实现 (5)
1. 系统硬件概述 (5)
2.主要单元电路的设计 (5)
三、系统的软件设计 (11)
3.1 系统软件概述 (11)
3.2 数字电压表总程序流程图 (11)
3.3 子程序的设计 (11)
四、系统测试 (19)
4.1 测试仪器与设备 (19)
4.2 指标测试与误差分析 (19)
4.3 测试结果分析与结论 (19)
五、总结 (20)
5.1 作品总结 (20)
5.2 自我总结 (20)
六、致谢词、 (20)
七、参考文献 (20)
附录一：系统电路图 (21)
附录二：系统程序清单 (22)
简易数字电压表
摘要：在电子高科技技术高速发展的今天，很多电子产品应运而生。简易数字电压表是一种实时测试电压变化量的数码智能产品。该系统由AT89S52 单片机系统、Ａ／Ｄ转换模块、LED 动态显示模块、电源模块、量程选择模块和报警系统组成。该系统能完成电压量的采集、Ａ／Ｄ转换、手动量程切换、实时显示采集到电压量以及声光报警等功能。该系统成本低，功能实用，性能可靠，使用方便，功耗低，很受市场的欢迎和青睐。
关键词：AT89S52数码产品LED 动态扫描Ａ／Ｄ转换功能实用
引言
现今社会科学技术高速发展，电子技术日新月异，随之而来的电子产品更是如雨后春笋，它们很好的服务于人们的生活和生产。信息化时代人们离不开电子产品，并且对电子产品的要求也越来越高。数字电压表的应用很广泛，它在水电行业，教学领域以及人们日常生活中都拥有很广阔的市场。
一、系统方案选择和论证：
1、设计要求
1.1 基本要求：
①电压测量范围0～5V；
②能用数码管显示电压值；
③测量精度达0.1V；
④要求系统具备复位功能；
⑤自制直流稳压电源；
⑥系统具备自检功能。
1.2 发挥部分：
①电压测量范围5～20V；
②同时采集8 路信号分时显示；
③电压表具备20V 超量程报警功能；
④测量精度：0～5V 内可调可达0.02V，5～20V 可达0.1V；
⑤电压表具备抑制脉冲干扰的能力；
⑥尽可能减少芯片的使用节约成本；
⑦其他发挥。
2、系统基本方案
2.1 简易数字电压表系统框图如图1
2.2 主控部分的选择
方案一：用以AT89S52 为核心的单片机控制系统方案。AT89S52 具有较大程序存储空间
，并且其数据存储空间也能够满足用户的需要，它还易于实现功能拓展，AT89S52 内部置有ISP 在线编程技术，这就省去了专用的程序焼写器。从而提高了它的性价比。
方案二：用以AT89C51 为核心的单片机控制系统方案。AT89C51易于实现对程序的编写，但其程序存储空间和数据存储空间小，编写较长程序时不可用，其不支持ISP 在线编程技术，需要专用的烧写器来烧写程序，成本高，进而降低了系统性价比。
方案三：应用 ICL7107 集成芯片制作的方案。ICL7107 是一块应用非常广泛的集成电路。它包含3 1/2 位数字A/D 转换器，可直接驱动LED 数码管，内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。ICL7107 是一种制作数字电压表典型的应用电路。由于该集成芯片在使用上有一定的局限性，不可编程故不能实现功能拓展，无法满足作品的设计要求。
综合以上三种方案分析，采用AT89S52 作为主控制系统，其性价比最高。
2.3 显示器的选择
方案一：运用液晶显示器。主要能显示大量的文字、数字和图形，清晰化程度高，但是
成本高。
方案二：运用点阵显示器。主要能显示文字、数字，但其内部结构较为复杂，不易连接。
方案三：运用数码管显示器。显示数字比较直观，且其在使用方面连线比较简单、成本
低。
综合各方面考虑系统的性价比故采用方案三。
2.4 A/D 转换器的选择
方案一：采用双积分A/D 转换器MC14433，它有多路调制的BCD 码输出端和超量程输出端，采用动态扫描显示，便于实现自动控制。但芯片只能完成 A/D 转换功能，要实现显示功能还需配合其它驱动芯片等，使得整部分硬件电路板布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的工作。
方案二：采用A/D 转换芯片ADC0809。ADC0809 是一块8 路8 位模数转换芯片，将模拟电路和数字电路集成在一个有 28 个功能端的电路内，包含了A/D转换,逻辑控制,译码驱动等电路，其转换时间为100μS 左右，符合作品8路采集要求且电路设计简单，电路板布线不复杂，便于焊接、调试。
综上所述，故采用方案二。
二、系统的硬件设计与实现
1 系统硬件概述
该作品由六大部分组成，分别是主控模块、A/D 转换模块、显示模块、声光报警模块、
量程选择模块，直流稳压电源模块。
2 主要单元电路的设计
2.1 主控模块
数字电压表的控制模块采用AT89S52 单片机，AT89S52 是DIP-40 集成电路芯片，该芯
片有4 个八位并行的双向I/O 口，分别为P0、P1、P2、P3 口。如图（2）示。
20引脚为接地端;40引脚为电源端;31引脚需要接高电位使单片机选用内部程序存储器;18,19引脚上接一个12MHZ 的晶振为单片机提供时钟信号，第9 脚为复位引脚.在P0 口接上一个蜂鸣器和一个发光二极管，作为声光报警。在P1 口接上七段译码器74LS47 来提供给LED 的显示，在P3 口的P3.2，P3.4，P3.5 分别接上两个按键开关和一个发光二极管起到手动切换通道的作用。
图（2）
2.2 显示模块
2.2.1 显示模块芯片介绍
①74LS47 是一种BCD 输入，开路输出的4 线—七段译码器。DCBA 作为4 线输入，a～g
作为七段输出，输出低电平有效。例如，输入DCBA=0011 时，a,b,c,d,g 等段输出为低电平，输出显示十进制数3。345 引脚为功能扩展端。3 脚LT 是测试灯输入端。作用是检查数码七段显示是否都能够正常发光。当LT=1，BI=1 时，七段显示部件全部点亮，显示“日”字。译码器正常工作时LT=1。4 脚RBI 是动态灭灯输入端，作用是将数码管显示的、不用的零熄灭。5 脚BI/RBO，BI 是灭灯输入端，当BI=0 时，不管输入如何，a～g 均为1，数码管不显示。RBO 是动态灭灯输出端。作用是控制低位灭零信号。若RBO=1，说明本位处于显示状态；若RBO=0 且低位为零，则低位被熄灭，它于BI 组成线与关系345 引脚使用时应接上高电位。管脚信息与LED 连接如图（3）所示
图（3）②LED 管脚信息如图（4）
图（4）
2.22 显示模块的连接从图（5）可以观察到单片机P1 口低4 位连接一块七段译码器74LS47，由于74LS47 是共阳极的七段译码器所以要选用共阳极的数码管。单片机P1.0—P1.3 的输出信号经过74LS47 译码后就可以驱动数码管显示相应的数字，另外在74LS47 的输出与数码管之间还要接上7 个470 欧姆的限流电阻，以防止有过大的电流流过时烧坏数码管。
P1.4—P1.7 口接于四个PNP 三极管的基极，四个三极管分别接于六个数码管的公共端。通过由P1.4—P1.6 口的输出量来控制数码管的点亮。采用PNP 型的三极管来驱动数码管，在此三极管相当于一个开关的作用。依靠74LS47 七段译码器和四个PNP 三极管就可以实现数码管的动态显示。
图（5）显示模块
2.3 A/D 转换模块
A/D 转换器用于实现模拟量向数字量的转换，由于模数转换电路的种类很多，选择A/D 的转换器件主要从速度、精度和价格方面考虑。目前最常用的是双积分式和逐次逼近式A/D 转换器。双积分式A/D 转换器的优点是转换精度高，抗干扰性能好，价格便宜；但转换速度较慢。因此这种转换器主要用于速度要求不高的场合。逐次逼近式A/D 转换器是一种速度较快、精度较高的转换器，其转换时间大约在几微秒到微秒之间。该系统采用的模数转换器芯片为ADC0809，该芯片为8 路模拟信号的分时采集.
片内有8 路模拟选通开关，以及相应的通道抵制锁存用译码电路，其转换时间为100μS 左右。
2.3.1 ADC0809 的内部逻辑结构
ADC0809 的内部逻辑结构图如图（6）所示
图中多路开关可选通8 个模拟通道，允许8 路模拟量分时输入，共用一个A/D 转换器进行转换，这是种经济的多路采集方法。地址锁存与译码电路完成对A、B、C 3 个地址进行锁存译码，其译码输出用于通道选择，其转换结果通过三态输出锁存器存放、输出，因此可以直接与系统数据总线。表（6.1）为通道选择表
2.3.2 ADC0809 引脚功能
（1）ADC0809 引脚图（6.2）
ADC0809 芯片为DIP-28，其主要信号引脚的功能说明如下：
IN7～IN0——模拟量输入通道。
A、B、C——地址线。通道端口选择线，A 为低地址，C 为高地址，引脚图中ADDC、ADDB 和ADDC。其地址状态与通道对应关系见表（6.1）
ALE——地址锁存允许信号。对应ALE 上跳沿，A、B、C 地址状态送入地址锁存器中。START——转换启动信号。START 上升沿时，复位ADC0809；START 下降沿时启动芯片，开始进行A/D 转换；在A/D 转换期间，START 应保持低电平。写为ST。 D4～D0——数据输出线。为三态缓冲输出形式。可以和单片机的数据线直接相连。D0 为最低位，D7 为最高。OE——输出允许信号。用于控制三态门输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=0，输出数据线呈高阻；OE=1，输出转换所得到的数据。
CLK——时钟信号。ADC0809 的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟
信号引脚。通常使用频率为500KHZ 的时钟信号。 EOC——转换结束信号。EOC=0，正在进行转换；EOC=1，转换结束。使用中该状态信号即可作为查询的状态标志，又可以作为中断请求信号使用。
VCC——+5V 电源。 Vref——参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。起典型值为+5V｛Vref(+)=5V,Vref(-)=-5V。
2.3.3 AT89S52 与ADC0809 接口电路
AT89S52 与ADC0809 接口电路如图（6.3）
接口电路的连接要涉及两个问题。一是8 路模拟信号通道的选择，二是A/D 转换完成后转换数据的传送还处理。图（6.3）所示模拟通道选择信号A、B、C 分别接到74LS373 三态锁存器的A0、A1、A2 即接到P0 口最低三位地址（P0.0、P0.1、P0.2）而地址锁存端由P2.0 控制，8 路模拟选通地址为0FEF8H—0FEFFH。通道地址选择以 WR￣作写选通信号，把 ALE 信号与STAET 信号接在一起这样使得在信号的前沿写入（锁存）通道地址，紧接着其后沿就启动转换。这就是A/D 转换模块电路连接，之后的数据采集、通道选择、量程选择、数据处理都由后续的程序编写来完成。
2.4 声光报警模块
为了判断采集的电压量是否超出量程，增加了声光报警模块。该模块工作原理如下当系 统采集到的电压值大于 20V 时，发光二极管点亮蜂鸣器响且数码管不显示数据，此时实现声光报警功能.声光报警电路模块如图(7)
2.5 量程选择模块
图（7）声光报警电路
量程模块根据电阻分压原理而设计，该系统的量程模块由一个 15K 的电阻和 10K 的滑 动电阻串上 8 个 1K 的电阻构成分压模式，根据作品设计要求采集电压值的量程可在0V 至5V 和 5V ～20V 之内的电压量进行选择,图(8)中SW 开关就起到选择量程的作用，AT89S52 的 P3.3～ P3.5 所对应接的按键开和发光二极管起到这里则起来到选择量程通道的作用。量程模块电路图如图
(8)
三、系统的软件设计
3.1 系统软件概述
图（8）量程模块电路
简易数字电压表是一种实时测试电压变化量的数码智能产品。该系统由 AT89S52 单片
机系统、Ａ／Ｄ转换模块、LED 动态显示模块、电源模块、量程选择模块和报警系统组成。该系统能完成电压量的采集、Ａ／Ｄ转换、手动量程切换、实时显示采集到电压量和声光提示等功能。依据实际的情况还可以添加自动量程切换功能。
3.2 数字电压表总程序流程图
数字电压表主程序流程图
3.3 子程序的设计
该系统程序由上电自检、数据采集、通道选择、量程选择、超量程报警子程序还有数据处理等子程序组成下面对各子程序简单介绍如下：
3.3.1 上电自检子程序自检子程序是检测显示模块的好坏看是否能正常工作同时可以检查
出硬件是否焊接正确，当运行自检时数码管上显示四个“8”红灯绿灯亮且蜂鸣器发出报警，说明显示模块可以正常运行.
自检程序如下:
START:
MOV R2,#250 ;自检子程序
L1:
MOV R3,#250 ;自检循环设定
ZOO:
MOV P1,#11101000B;设置数码管自检显示全部为8
MOV P1,#11011000B
MOV P1,#10111000B
MOV P1,#01111000B
SETB P3.0
CLR P3.1
CLR P3.3
DJNZ R3,ZOO ；延时等待一段时间
DJNZ R2,L1
SETB P3.1 ;灭数码管，灯和蜂鸣器
CLR P3.0
SETB P3.2
SETB P3.3
SETB P3.4
SETB P3.5
MOV P1,#11111111B
MOV 60H,#00H ;给寄存器清零
MOV 61H,#00H
MOV 62H,#00H
MOV 63H,#00H
MOV 64H,#00H
MOV 65H,#00H
MOV 66H,#00H
MOV 67H,#00H
MOV 21H,#00H
MOV 22H,#00H
MOV 23H,#00H
MOV 24H,#00H
3.3.2 数据采集子程序
数据采集程序就是把模拟电压值送到ADC0809 中，由0809 进行模数转换最后得出8 位数字量的位码，在由单片机进行位码与BCD 码的转换并由数码管显示出来，即为当前的测量电压值，具体程序如下：
LIANGCHENG1: ;0 到5 伏量程子程序
MOV R1,#60H
MOV R6,#5
DD11: ;检测第一路
JNB P3.5,LIANGCHENG11 ;判断是否要进行8 路采集
CLR EA
MOV DPTR,#0FEF8H ;选择通道1
MOVX @DPTR,A
JB P3.2,$ ;判断AD 转换是否完成
MOVX A,@DPTR ;单片机进行读超做
MOV @R1,A
INC R1 ;采集5 次
DJNZ R6,DD11
JNB P3.5,LIANGCHENG11
LCALL PAIXU1 ;排序
JNB P3.5,LIANGCHENG11
LCALL DEL3 ;显量程
JNB P3.5,LIANGCHENG11
LCALL PIS ;对采集的数据进行处理
JNB P3.5,LIANGCHENG11
LCALL PANDUAN1 ;判断是否超量程
NOP
LJMP LIANGCHENG1 ；返回
3.3.3 通道选择及量程选择子程序
通道选择程序是由按键开关控制来完成的，通过软件对按键的反复扫描来判断是否有按键按下，当有按键会跳到相应的量程子程序，并进行八路采集，程序流程图如下：
3.3.4 数据处理子程序
数据处理子程序包含有对采集到的数据进行排序，求和，求平均值，从而减小测量误差，程序流程图如下：
3.3.5 超量程报警子程序
每个系统都有它的最高耐压值，当超出它的额定电压时会对系统带来损坏，所以设置 了超量程报警，判断寄存器中的数据是否超出设定值，如果超出则发出声光报警，否则继续 采集。
四、系统测试
4.1 测试仪器与设备 测试仪器
及设备如表 4-1 所示
表 4-1 测试仪器及设备
4.2 （1）基本要求
0～5V 预置电压与实测电压的偏差测试如表 4-2 所示
（2
5V～20V 预置电压与实测电压的偏差测试如表4-3 所示
4.3 测试结果分析
根据检测结果，分析简易电压表的技术性能指标：误差较小，达到了电路的设计要求。电压值小时相对误差较大，主要是采集电压值小，导致采样电压
时分辨率不够高，这时可使用软件编程，提高采样电压的次数求平均值，从而
提高分辨率，减小相对误差。另外由于电源提供的电压很不稳定，也会导致采
集到的电压值存在一定误差。
。
五、总结
1、作品总结
本系统以AT89S52 单片机为核心部件，结合模数电路的设计原理，利用电阻分
压的原理选择测试点电压的技术，并配合一套独特的程序完成了题目所有的功能。在
设计中力求发挥软件灵活方便的特点，来满足系统的设计要求。
2、自我总结
经过自己的努力与同伴的合作以及辅导老师的点拨终于如期完成了简易数字电
压表的设计。在刚开始选择这个课题的时侯感觉很自信，觉得自己能够把这个课题做
的很好，因为原理与工作机理自己都很了解。但真正让自己一步步去做的时候，才发
现很多细节问题自己之前根本没考虑到，觉得一时慌了手脚。其实这次课题用的都是
以前学过的理论知识，我们要做的只是适当的发挥与扩展。将自己学过的理论知识举
一反三，并且用于实践。虽然之前也做过一些实训课题，像抢答器，收音机，也有了
一些经验。但是这次课题要求比以前提高了很多，不再是单纯的硬件问题。它需要自
己编写程序，收集资料，还要解决一些新的问题，所以一开始感到有些棘手。同时也
发现自己确实存在很多问题与不足，看问题容易犯眼高手低的毛病，做事缺乏耐心与
钻劲儿，没能够把已学的知识灵活应用。通过这次实训培养了我积极解决问题的能
力，和面对新问题解决新问题的自信。同时也提高了自己的合作意识与沟通能力，能
够坦然面对自己的不足并且逐步改正，这在我以后的学习与工作中将会有很大的帮
助。
六、致谢词
感谢领导给我们提供这次锻炼的机会,使得我们得到一个自我能力提升的平台,使我们有机会把自己掌握的理论知识通过实践得以应用.感谢辅导老师的点拨和帮助,在我们制作的过
程中帮我们解除疑难.通过这次实训提高了我解决问题的积极性以及和同学的合作与老师的互动交流.。
七、参考文献
[1] 王法能.单片机原理及应用.科学出版社.2004
[2] 刘勇.数字电路.电子工业出版社.2004
[3] 赵伟军.PROTEL 99 SE 教程.人民邮电出版社.2004
[4] 黄强.模拟电子技术.科学出版社.2003
[5] 21IC 资料搜索
附录一：系统总原理图
ORG 0000H LJMP START 附录二：系统总程序清单
ORG 0030H
START:
MOV R2,#250 ;自检子程序
L1:
MOV R3,#250 ;自检循环设定
ZOO: ;设置数码管自检显示全部为8
MOV P1,#11101000B
MOV P1,#11011000B
MOV P1,#10111000B
MOV P1,#01111000B
SETB P3.0
CLR P3.1
CLR P3.3
DJNZ R3,ZOO
DJNZ R2,L1
SETB P3.1 ;灭数码管，灯和蜂鸣器
CLR P3.0
SETB P3.2
SETB P3.3
SETB P3.4
SETB P3.5
MOV P1,#11111111B
MOV 60H,#00H ;给寄存器清零
MOV 61H,#00H
MOV 62H,#00H
MOV 63H,#00H
MOV 64H,#00H
MOV 65H,#00H
MOV 66H,#00H
MOV 67H,#00H
MOV 21H,#00H
MOV 22H,#00H
MOV 23H,#00H
MOV 24H,#00H
START2:
JNB P3.4,LIANGCHENG1 ;量程选择
JNB P3.5,LIANGCHENG2
LJMP START2
LIANGCHENG2:
LJMP LIANGCHENG3
LIANGCHENG1: ;0 到5 伏量程子程序
MOV R1,#60H MOV R6,#8
DD11: ;检测第一路
JNB P3.5,LIANGCHENG11 ;判断是否要进行8 路采集
CLR EA
MOV DPTR,#0FEF8H ;选择通道1
MOVX @DPTR,A
JB P3.2,$ ;判断AD 转换是否完成
MOVX A,@DPTR ;单片机进行读超做
MOV @R1,A
INC R1 ;采集5 次
DJNZ R6,DD11
JNB P3.5,LIANGCHENG11
LCALL PAIXU1 ;排序
JNB P3.5,LIANGCHENG11
LCALL DEL3 ;显量程
JNB P3.5,LIANGCHENG11
LCALL PIS ;对采集的数据进行处理
JNB P3.5,LIANGCHENG11
LCALL PANDUAN1 ;判断是否超量程
NOP
LJMP LIANGCHENG1
LIANGCHENG11: ;0 到5 伏量程8 通道采集子程序MOV 11H,#70H
MOV R1,#60H
MOV R6,#8
DD1:
CLR EA
MOV DPTR,#0FEF8H
MOVX @DPTR,A
JB P3.2,$
MOVX A,@DPTR
MOV @R1,A
INC R1
DJNZ R6,DD1
LCALL DEL2
LCALL PAIXU1
LCALL PIS
LCALL PANDUAN1
MOV R1,#60H
MOV R6,#8
DD2:
CLR EA
MOV
DPTR,#0FEF9H
MOVX @DPTR,A
JB P3.2,$
MOVX A,@DPTR MOV @R1,A
INC R1
DJNZ R6,DD2
LCALL DEL2
LCALL PAIXU1 LCALL PIS
LCALL PANDUAN1
MOV R1,#60H
MOV R6,#8
DD3:
CLR EA
MOV DPTR,#0FEFAH MOVX @DPTR,A
JB P3.2,$
MOVX A,@DPTR MOV @R1,A
INC R1
DJNZ R6,DD3
LCALL DEL2
LCALL PAIXU1 LCALL PIS
LCALL PANDUAN1 MOV R1,#60H
MOV R6,#8
DD4:
CLR EA
MOV DPTR,#0FEFBH MOVX @DPTR,A JB P3.2,$
MOVX A,@DPTR MOV @R1,A
INC R1
DJNZ R6,DD4
LCALL DEL2
LCALL PAIXU1
LCALL PIS
LCALL PANDUAN1
MOV R1,#60H
MOV R6,#8
DD5:
CLR EA
MOV DPTR,#0FEFCH
MOVX @DPTR,A
JB P3.2,$
MOVX A,@DPTR
MOV @R1,A
INC R1
DJNZ R6,DD5
LCALL DEL2
LCALL PAIXU1
LCALL PIS
LCALL PANDUAN1
MOV R1,#60H
MOV R6,#8
DD6:
CLR EA
MOV DPTR,#0FEFDH
MOVX @DPTR,A
单片机课程设计-数字电压表
目录 1 引言 (1) 2设计原理及要求 (2) 2.1数字电压表的实现原理 (2) 2.2数字电压表的设计要求 (2) 3软件仿真电路设计 (3) 3.1设计思路 (3) 3.2仿真电路图 (3) 3.3设计过程 (3) 3.4 AT89C51的功能介绍 (4) 3.4.1简单概述 (4) 3.4.2主要功能特性 (5) 3.4.3 AT89C51的引脚介绍 (5) 3.5 ADC0808的引脚及功能介绍 (7) 3.5.1芯片概述 (7) 3.5.2 引脚简介 (7) 3.5.3 ADC0808的转换原理 (7) 3.6 74LS373芯片的引脚及功能 (8) 3.6.1芯片概述 (8) 3.6.2引脚介绍 (8) 3.7 LED数码管的控制显示 (8) 3.7.1 LED数码管的模型 (8) 3.7.2 LED数码管的接口简介 (9) 4系统软件程序的设计 (10) 4.1 主程序 (10) 4.2 A/D转换子程序 (10) 4.3 中断显示程序 (12) 5电压表的调试及性能分析 (13) 5.1 调试与测试 (13) 5.2 性能分析 (13) 6电路仿真图 (14) 7总结 (15) 参考文献 (16)
附录1 源程序 (17) 附录2 仿真原理电路 (23)
1 引言 随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。 数字电压表（DigitalVoltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本章重点介绍单片机A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力理。 本设计AT89C51单片机的一种电压测量电路,该电路采用ADC0808一种基于A/D转换电路，测量围直流0～5V 的4路输入电压值，并在四位LED数码管上显示或单路选择显示。测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为正负0.02V。
数字电压表设计
电子线路硬件课程设计总结报告 课题：数字电压表设计 班级： 作者： 学号： 指导老师：
摘要 一个测试结果稳定、准确的数字电压表，既能减少了使用者的工作量，又提高了测量的精准度，而且人为误差被大大减小，方便与电路打交道的人快速有效的完成自己的工作。 本项目设计并实现了一个能够对0-200V范围的直流电压进行测量的数字电压表，测量分为4挡：200mV、2V、20V和200V，手动控制档位选择，显示部分小数点自动实现切换。项目基于AT89C51单片机，拓展AD转换、显示部分。不同档位的待测电压通过不同档位的衰减电路后变为0-200mV，再通过一个OPA336一致放大到0-2V送入AD的输入端，然后通过芯片AT89C51内的程序控制AD转换并输出。不同档位的电压信号又不同的程序控制输出到数码管显示。 整个电路连线简单易于实现，而且成本很低，测出的电压精度也足够满足需求。 关键字：数字电压表； AT89C51单片机；易于实现
Abstract A digital voltmeter which is stable and accurate can not only reduce the work of the user, but also free off the error produced by using wrong. It is convenient to people who work with the circuit. This voltmeter is designed to measure a voltage between 0 to 200. It’s divided into four gears as 200 millivolt, 2 volt, 20volt, and 200volt. Gears changing is worked by hang. The project is base on the chip AT89C51 of one-chip computer. An analog to digital converter, a display section, and a voltage attenuation are attached to the chip and they make up the design. The voltage of different gears are changed into 0-200 millivolt. Then they are sent to an OPA336, and it’s output is 0-2 volt. The output is sent to the analog to digital converter.Then the chip control the analog to digital converter’s output to the displaying section. The whole circuit is easy. And although it’s cost is very low, the accuracy of the outcome is fine. key words: digital voltmeter, one-chip computer, AT89C51
(完整版)单片机技术毕业课程设计说明书范文
郑州工业应用技术学院课程设计说明书 题目： 姓名： 院（系）： 专业班级： 学号： 指导教师： 成绩：
时间：年月日至年月日
郑州工业应用技术学院 课程设计任务书 题目: 电子秒表设计 专业、班级学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容： 利用单片机设计一个电子秒表，完成四位显示××.××秒，并具备开始计时、暂停、清零等功能。 基本要求： 1.利用单片机设计一个电子秒表，完成四位显示××.××秒，并设定按钮完成开始计时、暂停、清零等功能。 2.利用proteus软件完成设计电路和仿真； 3.掌握定时器的使用和数码管显示的方法； 4.通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑、校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。 主要参考资料： [1]李全利，单片机原理及接口技术[M]，高等教育出版社 [2]王文杰，单片机应用技术[M]，冶金工业出版社
[3]朱清慧，PROTEUS教程——电子线路设计、制版与仿真[M]，清华大学出版社 [4]单片机实验指导书，天煌教仪 [5]彭伟，单片机C语言程序设计实训100例[M]，电子工业出版社 完成期限： 指导教师签名： 课程负责人签名： 年月日 目录 1.引言 (1) 2.方案设计与论证 (3) 2.1 直流调速系统 (3) 2.1 检测系统 (4) 2.3显示电路 (9) 2.4系统原理图 (9) 3.硬件设计 (10) 3.1 80C51单片机硬件结构 (10) 3.2 最小应用系统设计 (11)
3.3前向通道设计 (12) 3.4后向通道设计 (15) 3.5显示电路设计 (17) 4.软件设计 (20) 4.1主程序设计 (20) 4.2显示子程序设计 (24) 4.3避障子程序设计 (25) 4.4软件抗干扰技术 (26) 4.5“看门狗”技术 (28) 4.6可编程逻辑器件 (29) 5.测试数据、测试结果分析 (30) 6.结论 (31) 致谢 (31) 参考文献 (32) 附录A 程序清单 (33) 附录B 硬件原理图 (41)
多功能数字电压表课程设计
1.设计主要内容及要求； 设计一个多功能数字电压表。 要求：1）硬件电路设计，包括原理图和PCB板图。 2）数字电压表软件设计。 3）要求能够测量并显示直流电压、交流电压，测量范围0.002V---2V。 2.对设计论文撰写内容、格式、字数的要求； （1）.课程设计论文是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。 （2）.学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计论文的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。 （3）.论文要求打印，打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。 （4）. 课程设计论文装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。 3.时间进度安排；
中文摘要 随着微型计算机及微电子技术在测试领域中的广泛应用，仪器仪表在测量原理、准确度、灵敏度、可靠性、多种功能及自动化水平等方面都发生了巨大的变化，逐步形成了完全突破传统概念的新一代仪器——智能仪器。智能化是现代仪器仪表的发展趋势，许多嵌入式系统、电子技术和现场总线领域的新技术被应用于智能仪器仪表的设计，尤其是嵌入式系统的许多新的理念极大地促进了智能仪器仪表技术的发展。 今年来，随着大规模集成电路的发展，有单片A/D转换器构成的数字电压表获得了迅速普及和广泛应用，它是目前在电子测量及维修工作中最常用、最得力的一种工具类数字仪表。数字电压表具有很高的性价比，其主要优点是准确度高、分辨力强测试功能完善、测量速率快、显示直观。 测试仪器的智能化已是现代仪器仪表发展的主流方向。因此学习智能仪器的工作原理、掌握新技术和设计方法无疑是十分重要的。 关键词智能，数字，电压表，仪器仪表
单片机课程设计数字电压表
单片机课程设计 ——电压表的设计 学院：信息工程学院 专业：电子信息科学与技术 班级：2011150 学号：201115002 姓名：王冬冬 同组同学：凡俊兴 201115001
目录 1 引言 (1) 2设计原理及要求 (2) 2.1数字电压表的实现原理 (2) 2.2数字电压表的设计要求 (2) 3软件仿真电路设计 (2) 3.1设计思路 (2) 3.2仿真电路图 (3) 3.3设计过程 (3) 3.4 AT89C51的功能介绍 (4) 3.4.1简单概述 (4) 3.4.2主要功能特性 (5) 3.4.3 AT89C51的引脚介绍 (5) 3.5 ADC0809的引脚及功能介绍 (7) 3.5.1芯片概述 (7) 3.5.2 引脚简介 (8) 3.5.3 ADC0809的转换原理 (8) 3.6 74LS373芯片的引脚及功能 (8) 3.6.1芯片概述 (8) 3.6.2引脚介绍 (9) 3.7 LED数码管的控制显示 (9) 3.7.1 LED数码管的模型 (9)
LED数码管模型如图3-6所示。 (9) 3.7.2 LED数码管的接口简介 (9) 4系统软件程序的设计 (9) 4.1 主程序 (10) 4.2 A/D转换子程序 (11) 4.3 中断显示程序 (12) 5使用说明与调试结果 (13) 6总结 (13) 参考文献 (14) 附录1 源程序 (15) 附录2原理电路 (19)
1 引言 在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常。而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、测量速度快等特而得到广泛应用[1]。 传统的指针式刻度电压表功能单一，进度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满足数字化时代的需要。采用单片机的数字电压表，将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC实时通信。数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础[2]。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表。目前，由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。 最近的几十年来，随着半导体技术、集成电路（IC）和微处理器技术的发展，数字电路和数字化测量技术也有了巨大的进步，从而促使了数字电压表的快速发展，并不断出现新的类型[4]。数字电压表从1952年问世以来，经历了不断改进的过程，从最早采用继电器、电子管和形式发展到了现在的全固态化、集成化（IC 化），另一方面，精度也从0.01%-0.005%。 目前，数字电压表的内部核心部件是A/D转换器，转换的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度，因而，以后数字电压表的发展就着眼在高精度和低成本这两个方面[3]。 本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容，本系统主要包括三大模块：转换模块、数据处理模块及显示模块。其中，A/D转换采用ADC0808对输入的模拟信号进行转换，控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算处理，最后驱动输出装置LED显示数字电压信号
单片机课程设计计算器
课程设计说明书 课程设计名称：单片机课程设计 课程设计题目：四位数加法计算器的设计学院名称：电气信息学院 专业班级： 学生学号：
学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课程设计时间：至
格式说明（打印版格式，手写版不做要求） （1）任务书三项的内容用小四号宋体，倍行距。 （2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。 （3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。 （4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。 （5）正文用小四号宋体，倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。 （6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。 （8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。 （9）标题编号应统一，如：第一章，1，，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表、表……；图、图……；公式（）、公式（）。
课程设计任务书 一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务（从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题，根 据所选课题的具体设计要求来填写此栏） 1. 系统通过4x4的矩阵键盘输入数字及运算符。 2. 可以进行4位十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十进制数，则屏幕显示E。 3. 可以进行加法以外的计算(乘、除、减)。 4. 创新部分：使用LCD1602液晶显示屏进行显示，有开机欢迎界面，计算数据与结果分两行显示，支持小数运算。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明； 2.有程序设计的分析、思路说明； 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明； 4.完成系统调试（硬件系统可以借助实验装置实现，也可在Proteus 软件中仿真模拟）； 5.有程序运行结果的截屏图片。
简易数字电压表的设计
一、设计题目：简易数字电压表的设计 二、设计目的 自动化专业的专业实践课程。本课程的任务是使学生通过“简易数字电压表的设计”的设计过程，综合所学课程，掌握目前自动化仪表的一般设计要求，工程设计方法，开发及设计工具的使用方法，通过这一设计实践过程，锻炼学生的动手能力和分析，解决问题的能力；积累经验，培养按部就班，一丝不苟的工作个对所学知识的综合应用能力。 三、设计任务及要求 设计电压表并实现简单测量。具有以下基本功能： ⑴可以测量0~5V的8路输入电压值； ⑵可在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示； ⑶测量最小分辨率为0.019V； ⑷.测量误差约为±0.02V； ⑸带有一定的扩展功能； 目录 第一章摘要 (4) 第二章智能仪表目前的发展状况 (4) 第三章设计目的 (6) 第四章设计要求 (6) 第五章设计方案与比较论证 (6) 5.1 单片机电路设计 (6) 5.2 电源方案 (8) 5.3 显示方案 (9) 5.4 A/D采样方案 (10) 5.5串口通讯方案 (12) 5.7 高压，短路报警 (14) 5.8 键盘 (14) 第六章方案设计 (15) 6.1 硬件设计 (15)
6.2 软件设计 (16) 第七章性能测试 (18) 电压测试 (18) 第八章结果分析 (19) 第九章设计体会 (19) 参考文献 (20) 附录 (20) 元器件清单 (20) 程序清单 (20) 第一章摘要 本报告介绍了基于AT89S52单片机为核心的、以AD0809数模转换芯片采样、以1602液晶屏显示的具有电压测量功能的具有一定精度的数字电压表。在实现基础功能要求之上扩展了串口通讯、时钟功能、高压报警、短路测试、电阻测量、交流电压峰峰值和周期测试等功能，使系统达到了良好的设计效果和要求。 关键词：AT89S52单片机模数转换液晶显示扩展功能 ABSTRACT：The report describes the AT89S52 based on the microcontroller as the core, AD0809 digital-to-analog converter chip sampling, to 1602 LCD display with voltage measurement function with a certain precision of digital voltage meter. In achieving functional requirements based upon the expansion of serial communications, high-pressure alarm, short circuit, electrical resistivity measurement, AC voltage and the peak of cycle testing and other functions, allowing the system to achieve good results and the design requirements. Keywords : AT89S52 SCM analog-to-digital conversion functions LCD expansion 第二章智能仪表目前发展状况 在自动化控制系统中，仪器仪表作为其构成元素，它的技术进展是跟随控制系统技术的发展的。常规的自动化仪器仪表适应常规控制系统的要求，它们以经典控制理论和现代控制理论为基础，以控制对象的数学模型为依据。当今，控制理论已发展到智能控制的新阶段，自动化仪器仪表的智能化就成为必然和必须。本文将就自动化仪器仪表的智能化的状况与进展，以及当今对智能仪器仪表研究、开发热点做概要的分析与表述。作者建议人们关注自动化仪器仪表智能化技术的进展，关注仪器仪表装置
基于单片机的数字电压表--开题报告
毕业设计（论文）开题报告 ——基于单片机的数字电压表设计与实现 引言 在传统的电工和电子测量中广泛使用的模拟测量仪表，虽然具有可直观看出表针偏转了多少格或满刻度的百分之几等优点，但需要对读数加以换算或说明， 尤其是不可避免地要带来人为的“视差”，不同的观察者会得到不同的结果。数字仪表则不同，它可以将测量结果直接用数字显示出来，读数准确，设计简单，可以随身携带，使用上更加方便快捷。 一、数字电压表的历史发展与选题意义 数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，由精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信。目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。 1.1 数字电压表的历史发展 数字电压表自1952年问世以来，已有50多年的发展史，大致经历了五代产品。第一代产品是20世纪50年代问世的电子管数字电压表，第二代产品属于20世纪60年代出现的晶体管数字电压表，第三代产品为20世纪70年代研制的中、小规模集成电路的DVM。近年来，国内外相继推出由大规模集成电路（LSI）或超大规模集成电路（VLSI）构成的数字电压表、智能数字电压表，分别属于第四代、第五代产品。它们不仅开创了电子测量的先河，更以其高准确度、高可靠性、高分辨力、高性价比等优良特性而受到人们的青睐。 1.2选题意义 相对于传统的指针表而言，数字电压表有以下特点： 1.读数直观准确; 2.显示位数； 3.准确度高，分辨率高；
单片机课程设计报告——数字电压表[1]剖析
数字电压表 单片机课程设计报告 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2011 年3 月29 日
数字电压表电路设计报告 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0～5V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 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 主要设计方框图如下： 1、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 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。
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0～5 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 D0～D7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ALE 管脚为ADC0808提供了1MHz 工作的时钟脉冲；P2.4控制ADC0808的地址锁存端 (ALE)；P2.1控制ADC0808的启动端(START)；P2.3控制ADC0808的输出允许端(OE)；P2.0控制ADC0808的转换结束信号(EOC)。 电路原理图如下所示，三个地址位ADDA,ADDB,ADDC 均接高电平+5V 电压，因而所需测量的外部电压可由ADC0808的IN7端口输入。由于ADC0808
简易数字电压表的设计
一、简易数字电压表的设计 l．功能要求 简易数字电压表可以测量0～5V的8路输入电压值，并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。测量最小分辨率为0.019 V，测量误差约为土0.02V。 2．方案论证 按系统功能实现要求，决定控制系统采用A T89C52单片机，A／D转换采用ADC0809。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。数字电压表系统设计方案框图如图1-1。 图1-1 数字电压表系统设计方案 3．系统硬件电路的设计 简易数字电压测量电路由A／D转换、数据处理及显示控制等组成，电路原理图如图1-2所示。A／D转换由集成电路0809完成。0809具有8路模拟输人端口，地址线(23～25脚)可决定对哪一路模拟输入作A／D转换，22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存，6脚为测试控制，当输入一个2us宽高电平脉冲时，就开始A／D 转换，7脚为A／D转换结束标志，当A／D转换结束时，7脚输出高电平，9脚为A／D 转换数据输出允许控制，当OE脚为高电平时，A／D转换数据从该端口输出，10脚为0809的时钟输入端，利用单片机30脚的六分频晶振频率再通过14024二分频得到1 MHz 时钟。单片机的P1、P3.0～P3.3端口作为四位LED数码管显示控制。P3.5端口用作单路显示／循环显示转换按钮，P3.6端口用作单路显示时选择通道。P0端口作A／D转换数据读入用，P2端口用作0809的A／D转换控制。 4．系统程序的设计 （1）初始化程序 系统上电时，初始化程序将70H～77H内存单元清0，P2口置0。 （2）主程序 在刚上电时，系统默认为循环显示8个通道的电压值状态。当进行一次测量后，将
智能电动百叶窗单片机课程设计说明书
智能电动百叶窗单片机课程设计说明书
单片机课程设计 ——智能电动百叶窗 姓名： 班级：机101-3班 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 2010*****1310 指导教师： ****** 完成时间： 2013年6月5日
目录 一、课程设计任务书--------------------------------- - 4 - (一)课程设计题目：智能电动百叶窗................................. - 4 - (二)任务详情： .................................................. - 4 -二、设计项目简介 ---------------------------------- - 4 - (一)基本要求： .................................................. - 4 - (二)基本工作原理： .............................................. - 5 - (三)各元器件资料： .............................................. - 5 - 1.AT89C51单片机------------------------------------------ - 5 - 2.ADC0808------------------------------------------------ - 8 - 3.光敏传感器--------------------------------------------- - 9 - 4.74SEG-MPX4-CA数码管----------------------------------- - 10 - 5.74LS245 驱动------------------------------------------ - 11 - 三、电路原理图 ----------------------------------- - 12 - (一)复位电路 ................................................... - 12 - (二)时钟电路 ................................................... - 12 - (三)数码管显示电路 ............................................. - 12 - (四)电机控制电路 ............................................... - 13 - (五)A/D转换电路................................................ - 15 - (六)总体电路图 ................................................. - 15 - 四、程序框图 ------------------------------------- - 16 - 五、程序清单 ------------------------------------- - 17 - 六、总结 ----------------------------------------- - 19 - 七、参考资料 ------------------------------------- - 20 -
数字电压表的设计毕业设计论文
田唯迪：数字电压表的设计 华东交通大学理工学院 Institute of Technology. East China Jiao tong University 毕业设计 Graduation Design （2011 —2015 年） 题目数字电压表的设计 分院：电气与信息工程分院 专业：工程及其自动化 班级：电力2011-1 学号： 学生姓名：田唯迪 指导教师： 起讫日期：2015-01-01—2015-05-10
华东交通大学理工学院毕业设计 摘要 在电子应用领域，工业自动化仪表已经有了非常广泛的应用。本文设计的数字电压表以AT89C51单片机为主要控制器件，利用ADC0808把模拟信号转换为数字信号并加以显示的电路。它的设计主要包括硬件电路和系统程序两部分设计。硬件电路主要是单片机最小设计模块、A/D转换模块和显示模块的设计，系统程序设计则是通过AT89C51单片机先将系统初始化，通过ADC0808转换芯片把模拟量转换成数字量，最后通过数码管显示数据。设计的数字电压表的测量范围为200mv—10v，对直流电压进行测量。该电路功能强大，有报警系统，可控制测量范围，数码管显示精度高，可扩展性强等优点。 数字电压表的应用在很多领域，有非常好的应用前景。对数字电压表进行研究很有必要性。这对我们研究单片机技术是很有帮助的。 关键词：AT89C51；ADC0808；电压测量；A/D转换 1
田唯迪：数字电压表的设计 Abstract In electronic applications, industrial automation instruments have a very wide range of applications. This design of a digital voltmeter to AT89C51 microcontroller as the main control device, use it ADC0808 analog signals into digital signals and display them circuit. Its design includes hardware and system design program in two parts. The hardware circuit design module is the smallest single-chip design A / D converter module and display module, system programming is through the first AT89C51 SCM system initialization, by ADC0808 converter chip to convert analog to digital, and finally through a digital display data. Measuring range designed digital voltmeter is 200mv-10v, DC voltage measurement. The circuit is powerful, alarm system, control measuring range, digital display and high precision, scalability and other advantages.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 Application of digital voltmeter in many areas, there is a very good prospect. Conduct research on the digital voltmeter very necessity. This single-chip technology for our study is helpful.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 Key words: T89C52; ADC0808; V oltage measurement；A/D converter 2
单片机课程设计报告数字电压表
University of South China 单片机课程设计报告 设计课题：基于单片机的数字电压表设计专业班级：电卓103班 学生姓名：李文帅 指导教师：朱卫华 设计时间：2012年1月10日
内容摘要 电压表是测量仪器中不可缺少的设备，目前广泛应用的是采用专用集成电路实现的数字电压表。本系统以8051单片机为核心，以逐次逼近式A/D转换器ADC0809、数码管显示器为主体，设计了一款简易的数字电压表，能够测量0～5V的直流电压，最小分辨率为0.02V。 该设计大体分为以下几个部分，同时，各部分选择使用的主要元器件确定如下： 1、单片机部分。使用常见的8051单片机，同时根据需要设计单片机电路。 2、测量部分。该部分是实验的重点，要求将外部采集的模拟信号转换成数字信号，通过单片机的处理显示在显示器上，该部分决定了数字电压表的精度等主要技术指标。根据需要本设计采用逐次逼近型A∕D转换器ADC0809进行模数转换。 3、数码管显示部分。其中一位为整数部分，其余位小数部分。 索引关键词：8051 模数转换数码管显示
Contents Abstract The voltmeter is indispensable in measuring instruments and equipment, is widely used digital voltmeter ASIC implementation. 8051, successive approximation type A / D converter ADC0809 digital tube display as the main design of a simple digital voltmeter capable of measuring 0 to 5V DC voltage, minimum resolution of 0.02V . The design is divided into several parts, each part of the main components selected for use are determined as follows: 1, microcontroller part. Using a common 8051, according to the need to design a microcontroller circuit. 2, the measurement section. This part is the focus of the experiment, require external acquisition of the analog signal is converted into a digital signal through the microcontroller of the processing and display on the display, the portion determines the main technical indicators such as the precision of the digital voltmeter. According to the needs of the design using successive approximation type A / D converter ADC0809 analog-to-digital conversion. 3, the digital display section. One for the integer part, the remaining bits of the fractional part. Index Keywords: 8051 Analog-to-digital Conversion digital display.
基于51单片机的数字电压表设计
目录 摘要........................................................................ I 1 绪论. (1) 1.1数字电压表介绍 (1) 1.2仿真软件介绍 (1) 1.3 本次设计要求 (2) 2 单片机和AD相关知识 (3) 2.1 51单片机相关知识 (3) 2.2 AD转换器相关知识 (4) 3 数字电压表系统设计 (5) 3.1系统设计框图 (5) 3.2 单片机电路 (5) 3.3 ADC采样电路 (6) 3.4显示电路 (6) 3.5供电电路和参考电压 (7) 3.6 数字电压表系统电路原理图 (7) 4 软件设计 (8) 4.1 系统总流程图 (8) 4.2 程序代码 (8) 5 数字电压表电路仿真 (15) 5.1 仿真总图 (15) 5.2 仿真结果显示 (15) 6 系统优缺点分析 (16) 7 心得体会 (17) 参考文献 (18)
1 绪论 1.1数字电压表介绍 数字电压表简称DVM，数字电压表基本原理是将输入的模拟电压信号转化为数字信号，再进行输出显示。而A/D转换器的作用是将连续变化的模拟信号量转化为离散的数字信号，器基本结构是由采样保持，量化，编码等几部分组成。因此AD转换是此次设计的核心元件。输入的模拟量经过AD转换器转换，再由驱动器驱动显示器输出，便得到测量的数字电压。 本次自己的设计作品从各个角度分析了AD转换器组成的数字电压表的设计过程及各部分电路的组成及原理，并且分析了数模转换进而使系统运行起来的原理及方法。通过自己的实践提高了动手能力，也只有亲历亲为才能收获掌握到液晶学过的知识。其实也为建立节约成本的意识有些帮助。本次设计同时也牵涉到了几个问题：精度、位数、速度、还有功耗等不足之处，这些都是要慎重考虑的，这些也是在本次设计中的收获。 1.2仿真软件介绍 Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows 操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是: (1)现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 (2)支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、 A VR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。 (3)提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件。 (4)具有强大的原理图绘制功能。 可以仿真51系列、A VR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的
单片机的密码锁课程设计说明书
1 引言 随着科技的发展，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。单片机单芯片的微小体积和低的成本，可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具。 本文所涉及的是市场占有率最高的是MCS—51系列，因为世界上很多知名的IC生产厂家都生产51兼容的芯片。到目前为止，MCS—51单片机已有数百个品种，还在不断推出功能更强的新产品。 随着科技的发展以及人们生活水平的大幅度提高,特别是近几年国内经济的发展以及科学技术的不断发展，防盗的要求也是与日俱增,同时对使用的便捷性也提出了更高的要求,传统的锁防盗效果已经满足不了现代社会的防盗需求,还存在着需要随身带着钥匙,如果钥匙不慎丢失被他人利用,就有可能使不良之人乘虚而入等诸多弊端.因此近几年一种新型的电子密码锁应运而生.电子密码锁运用电子电路控制机械部分,使两者紧密结合，从而避免了因为机械部分被破坏而导致开锁功能失常.大大增加了密码锁得防盗功能。同时因为电子密码锁不需要携带钥匙,弥补了钥匙极易丢失和仿造的缺陷,方便了锁具的使用，通过单片机的硬件和软件的设计可以不急可以达到开锁方便，而且还可以在别人随意开锁时发出警报。电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲呢。电子密码锁的密码保密性高，不易被破解以及它不用用户携带钥匙等等特点，使得它日益被广泛的人群所接受，也逐渐成为人们生活的一种时尚、潮流，它正慢慢的在许多领域无形之中抢占先机替代机械锁。 本设计就是基于单片机的电子密码锁设计方案，根据要求，给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出了单片机型号的选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配、汇编语言源程序及详细注释等内容。