基于51单片机的数字电压表仿真设计(有参考文献)

基于51单片机的数字电压表仿真设计

一、引言

随着电子科学技术的发展,电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段,对测量的精度和功能的要求也越来越高,而电压的测量甚为突出,因为电压的测量最为普遍。数字电压表是采用数字化测量技术设计的电压表。数字电压表与模拟电压表相比,具有读数直观、准确、显示范围宽、分辨力高、输入阻抗大、集成度高、功耗小、抗干扰能力强,可扩展能力强等特点,因此在电压测量、电压校准中有着广泛的应用。而单片机也越来越广泛的应用与家用电器领域、办公自动化领域、商业营销领域、工业自动化领域、智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路、汽车电子与航空航天电子系统。

单片机是现代计算机技术、电子技术的新兴领域。本文采用ADC0808对输入模拟信号进行转换,控制核心C51单片机对转换的结果进行运算和处理,最后驱动输出装置显示数字电压信号,通过Proteus仿真软件实现接口电路设计,并进行实时仿真。Proteus软件是一种电路分析和实物模拟仿真软件。它运行于Windows 操作系统上,可以进行仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,是集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能强大,具有系统资源丰富、硬件投入少、形象直观等优点,近年来受到广大用户的青睐。

二、数字电压表概述

1、数字电压表的发展与应用

电压表指固定安装在电力、电信、电子设备面板上使用的仪表，用来测量交、直流电路中的电压。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，并且传统的电压表在测量电压时需要手动切换量程，不仅不方便，而且要求不能超过该量程。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领域，并且由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。

2、本次设计数字电压表的组成部分

本设计是由单片机AT89C51作为整个系统控制的核心，整个系统由衰减输入电路、量程自动转换电路、交直流转换电路、模数转换及控制电路以及接口电路五大部分构成。信号经过衰减电路进行衰减到测量所规范的电压值0～0.5V，直流信号直接经过模数转换及控制电路以及接口电路进行数据处理，交流信号要先经过交直流转换电路转换成直流信号，然后进行处理并由LCD显示。

三、系统概述

1、设计任务

利用单片机C51与ADC0808设计一个数字电压表,将模拟信号0~5V之间的电压值转换成数字量信号,以两位数码管显示,并通过虚拟电压表观察ADC0808模拟量输入信号的电压值,LED数码管实时显示相应的数值量。

2、总体方案

数字电压表电路组成框图如图1所示。

图1 系统组成框图

本设计中需要用到的电路有电源电路、模/数转换电路、单片机控制电路、显示电路等。设计中需要用到的芯片有AT89C51单片机、ADC0808、74LS74、LED数码管等。

3、数字电压表的Proteus软件仿真电路设计

待测电压输入信号在ADC0808芯片承受的最大工作电压范围内，经过模/

数转换电路实现A/D转换,通过单片机控制电路进行程序数据处理,然后通过七段译码/驱动显示电路实现数码管显示输入电压。硬件电路原理图如图2所示。

图2 Proteus软件仿真电路图

3.1 C51单片机和数码管显示电路的接口设计

利用单片机C51与ADC0808设计一个数字电压表,将模拟信号0~5V之间的直流电压值转换成数字量信号0~FF,以两位数码管显示。Proteus软件启动仿真,当前输入电压为2.5V,转换成数字值为7FH,用鼠标指针调节电位器RV1,可改变输入模/数转换器ADC0808的电压,并通过虚拟电压表观察ADC0808模拟量输入信号的电压值,LED数码管实时显示相应的数值量。在Proteus软件中设置AT89C51单片机的晶振频率为12MHz。本电路EA接高电平,没有扩展片外ROM。

3.2 A/D转换电路的接口设计

A/D转换器采用集成电路ADC0808。ADC0808具有8路模拟量输入信号IN0~IN7(1~5脚、26~28脚),地址线C、B、A(23~25脚)决定哪一路模拟输入信号进行A/D转换,本电路将地址线C、B、A均接地,即选择0号通道输入模拟量电压信号。22脚ALE为地址锁存允许控制信号,当输入为高电平时,对地址信号进行锁存。6脚START为启动控制信号,当输入为高电平时,A/D转换开始。本电路将ALE脚与START脚接到一起,共同由单片机的P2.0脚和WR脚通过或非门控

制。7脚EOC为A/D转换结束信号,当A/D转换结束时,7脚输出一个正脉冲,此信号可作为A/D转换是否结束的检测信号或向CPU申请中断的信号,本电路通过一个非门连接到单片机的P3.2脚。9脚OE为A/D转换数据输出允许控制信号,当OE脚为高电平时,允许读取A/D转换的数字量。该OE脚由单片机的P2.0脚和RD脚通过或非门控制。l0脚CLOCK为ADC0808的实时时钟输入端,利用单片机30引脚ALE的六分频晶振频率得到时钟信号。数字量输出端8个接到单片机的P0口。

四、数字电压表的软件程序设计

系统上电状态,初始化ADC0808的启动地址,数码管显示关闭,开始启动A/D 转换。等待启动结束后,将ADC0808的0号通道模拟量输入信号转换输出的数字量结果通过数码管动态显示的方式显示到三位数码管上。根据设计要求结合硬件电路,在输入模拟信号时采用电阻分压,最终的采样输入电压只有实际输入电压的十分之一,所以在编写程序中要编写一段数据调整程序,其中还应注意硬件显示电路采用了动态扫描显示,在动态扫描显示方式中,动态扫描的频率有一定的要求,频率太低,数码管LED将会出现闪烁现象,通常数码管点亮时间间隔一般均取5ms 左右为宜,这就要求在编写程序时,使其点亮并保持一定的时间。总结以上分析,程序流程图如图3,图4所示。

图3 主程序流程图

图4 LED数码显示程序流程图

本电路的程序设计主要包括A/D转换部分、LED显示、初始化和定时器中断部分。部分程序代码如下所示:

Sbit ST=P3^0;//启动A/D转换控制信号输入端

Sbit OE=P3^1;//输出允许控制端

Sbit EOC=P3^2;//转换结束信号输出端

Sbit CLK=P3^3;

void ding()

{

ST=0;

OE=0;

ET1=1; //定时/计数器1开中断

EA=1; //CPU开中断

TMOD=0x10; //定时/计数器1工作方式1:16位TH1=(65536-5000)/256;

TL1=(65536-5000)%256;

TR1=1; //定时/计数器运行控制位

ST=1;

ST=0;

}

voidmain(void)

{

P2=0xf;f//初始化各数码管,不选中任何一只数码管

ding();

while(1)

{

ST=0;//启动A/D转换

ST=1;

ST=0;

while(EOC==0)//等待转换结束;

OE=1;//输出允许

getdata=P0;//得到转换后数据存放到getdata

OE=0;//关闭输出允许

i=getdata*196;//196=(5/256)*100*100

dispbuf[5]=i/10000;

i=%i10000;

dispbuf[6]=i/1000;

i=%i1000;

dispbuf[7]=i/100;

ST=1;

ST=0;

}

}

五、结束语

本文的数字电压表可以测量0~5V的电压值,AT89C51为8位单片机,当ADC0808的输入电压为5V时,输出数字量值为+4.99V。如果要获得更高的精度,需采用I2位、I3位等高于8位的A/D转换器。数字电压表的显示部分可以增加BCD码调整程序来通过三位数码管显示其数据。本设计的显示偏差,可以通过校正0808的基准参考电压来解决,或用软件编程来校正其测量值。本系统在设计过程中通过Proteus仿真软件的调试,具有电路简单、成本低、精度高、速度快和性能稳定等特点。

参考文献

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版社，2006:6—7.

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基于51单片机的简易数字电压表的设计原理1

题目：基于51单片机的简易数字电压表的设计 系部： 专业： 班级： 学生姓名： 学号： 指导老师： 日期：

目录 毕业设计任务书 (1) 开题报告........................................................................................ 错误!未定义书签。摘要.......................................................................................... 错误!未定义书签。关键词. (2) 引言 (2) 第一章A/D转换器 (4) 1．1A/D转换原理 (4) 1．2 ADC性能参数 (6) 1．2．1 转换精度 (6) 1．2．2. 转换时间......................................................... 错误!未定义书签。 1．3 常用ADC芯片概述 (8) 第二章8OC51单片机引脚 (9) 第三章ADC0809 (11) 3.1 ADC0809引脚功能 (11) 3.2 ADC0809内部结构 (13) 3.3ADC0809与80C51的接口 (14) 3.4 ADC0809的应用指导 (15) 3.4.1 ADC0809应用说明 (15) 3.4.2 ADC0809转换结束的判断方法 (15) 3.4.3 ADC0809编程方法 (16) 第四章硬件设计分析 (17) 4.1电源设计 (17) 4.2 关于74LS02，74LS04 (17) 4.3 74LS373概述 (18) 4.3.1 引脚图 (18) 4.3.2工作原理 (18) 4.4简易数字电压表的硬件设计 (19) 结论 (20) 参考文献 (20) 附录.......................................................................................... 错误!未定义书签。致谢 (24)

基于51单片机的数字电压表仿真设计(有参考文献)

基于51单片机的数字电压表仿真设计 一、引言 随着电子科学技术的发展,电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段,对测量的精度和功能的要求也越来越高,而电压的测量甚为突出,因为电压的测量最为普遍。数字电压表是采用数字化测量技术设计的电压表。数字电压表与模拟电压表相比,具有读数直观、准确、显示范围宽、分辨力高、输入阻抗大、集成度高、功耗小、抗干扰能力强,可扩展能力强等特点,因此在电压测量、电压校准中有着广泛的应用。而单片机也越来越广泛的应用与家用电器领域、办公自动化领域、商业营销领域、工业自动化领域、智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路、汽车电子与航空航天电子系统。 单片机是现代计算机技术、电子技术的新兴领域。本文采用ADC0808对输入模拟信号进行转换,控制核心C51单片机对转换的结果进行运算和处理,最后驱动输出装置显示数字电压信号,通过Proteus仿真软件实现接口电路设计,并进行实时仿真。Proteus软件是一种电路分析和实物模拟仿真软件。它运行于Windows 操作系统上,可以进行仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,是集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能强大,具有系统资源丰富、硬件投入少、形象直观等优点,近年来受到广大用户的青睐。 二、数字电压表概述 1、数字电压表的发展与应用 电压表指固定安装在电力、电信、电子设备面板上使用的仪表，用来测量交、直流电路中的电压。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，并且传统的电压表在测量电压时需要手动切换量程，不仅不方便，而且要求不能超过该量程。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领域，并且由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。 2、本次设计数字电压表的组成部分

基于51单片机的数字电压表的设计

目录 目录 1 课程设计 (1) 1.1课程设计目的1.1.1熟悉51单片机功能 (1) 1.1.2提高编程，排错，仪器设备知识 (1) 1.1.3熟悉元件工作原理 (1) 1.2 设计要求 (1) 1.2.1显示 (1) 1.2.2编程 (1) 1.2.3仿真 (1) 2 主要元件介绍 (1) 2.1模数转换芯片ADC0808 (1) 2.1.1简介 (2) 2.1.2引脚功能 (2) 2.2控制芯片AT89C51 (3) 2.2.1概述 (3) 2.2.2管脚说明 (4) 2.3LED数码管 (6) 3 电压表原理系统硬件电路设计与实现 (6) 3.1系统设计原理说明 (6) 3.2系统功能阐述 (7) 4 课程设计心得 (7) 参考文献： (8) 附录 (9) 附录1整体程序 (9) 附录2系统电路图 (12)

1 课程设计 1.1 课程设计目的 1.1.1 熟悉51单片机功能 熟悉51单片机的功能，积累一定的单片机开发经验。 1.1.2 提高编程，排错，仪器设备知识 锻炼和提高在软件编程、排错调试、相关仪器设备的使用技能等方面的知识。 1.1.3 熟悉元件工作原理 熟悉数字电压表和A/D转换器，液晶显示屏的工作原理。 1.1.4加深知识 进一步加深对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面知识的认识，为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。 1.2 设计要求 1.2.1显示 可以测量0-5V范围内的输入电压值1.2.2将采集到的电压值显示在4位数码管上。 1.2.2编程 采用汇编或C语言编程； 1.2.3仿真 采用Proteus、KeilC等软件实现系统的仿真调试 2 主要元件介绍 2.1 模数转换芯片ADC0808

基于51单片机数字电压表

基于51单片机的数字电压表 作品简介 本制作是基于51单片机的简易数字电压表。 1、制作背景 对于学电子的同学，电压表是必不可少的仪表。但是市场上的万用表的价格都不低，而且市场上的万用表量程过宽，大量程对于学电子的同学并不经常用到。而这款数字电压表，既能满足大学生一些基本项目中的要求，而且成本比较低廉。 2、实现的功能 测量5V以内的正电压（精度为0.02V）。 3、工作原理 通过8位A/D转换器ADC0804采样模拟电压，经过芯片内部转换，将转换出来的8位数字信号送至单片机进行处理，经过运算后输出。 调试与制作 1、系统整体结构 本系统主要包括数据采集电路，单片机最小数据处理系统,和数码管显示部分等。系统的电路图如下： 2、硬件设计 本电路采用模块化设计,主要由A/D转换模块、控制模块和LED显示模块组成（如图2.1）。

系统总体硬件框图 3、 软件设计 汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言，是最接近机器码的一种语言。其主要优点是占用资源少、程序执行效率高。但是不同的CPU ，其汇编语言可能有所差异，所以不易移植。 C 语言是一种结构化的高级语言。其优点是可读性好，移植容易，是普遍使用的一种计算机语言。缺点是占用资源较多，执行效率没有汇编高。而C 语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。C 语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译效率高、有良好的可移植性，而且可以直接实现对系统硬件的控制。C 语言是一种结构化程序设计语言，它支持当前程序设计中广泛采用的由顶向下结构化程序设计技术。此外，C 语言程序具有完善的模块程序结构，从而为软件开发中采用模块化程序设计方法提供了有力的保障。因此，使用C 语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流。所以，本软件设计采用C 语言编写。 4、 安装与调试 在设计这款电压表时，我们先做了Proteus 仿真，其中就遇到一些问题。由于仿真都是基于一些比较理想化的元器件的仿真。我们按照实际电路来设计仿真电路，结果发现有的元器件没找到，然后找了类似的代替。而我们知道，单片机的拉电流能力是很弱的，只有微安的数量级，而数码管要显示比较明显的话，需要几十毫安，所以需要放大电流，我们采用的是NPN 型的8050三极管放大（我们采用的是共阴数码管），把电流放大到几十毫安。而在Proteus 仿真时，发现，不需要三极管放大就可以点亮数码管。而刚开始，我们按照实际电路图的时候却发现我们 控制不了四个数码管。由于采用三极管放大接地，所有的数码管均是全部点亮，外 部 电 压

51单片机的数字电压表设计

51单片机的数字电压表设计 随着科技的快速发展，单片机在许多领域得到了广泛应用。51单片机作为一种常见的单片机，具有功能强大、易于编程等优点，因此在数字电压表设计中具有独特优势。本文将介绍如何利用51单片机设计数字电压表。 数字电压表的电源电路通常采用直流电源，可以通过变压器将交流电转换为直流电，再经过滤波和稳压电路，将电压稳定在单片机所需的电压范围内。 数字电压表的信号采集电路可以采用电阻分压的方式，将待测电压分压后送入单片机进行测量。为了提高测量精度，可以采用差分放大器对信号进行放大和差分输出。 51单片机内置ADC模块，可以将模拟信号转换为数字信号。在数字电压表中，可以使用ADC模块对放大后的模拟信号进行转换，得到数字信号后进行处理和显示。 数字电压表的显示电路可以采用液晶显示屏或LED数码管，将测量结果以数字形式显示出来。液晶显示屏具有显示清晰、亮度高、视角广等优点，但价格较高；LED数码管价格便宜、亮度高、寿命长，但显

示内容有限。 数字电压表的主程序主要完成电压的采集、A/D转换和显示等功能。主程序首先进行系统初始化，包括设置ADC模块参数、初始化显示等；然后不断循环采集电压信号，将采集到的模拟信号转换为数字信号后进行处理和显示。 51单片机的ADC模块可以通过特殊功能寄存器进行配置和控制。在数字电压表的软件设计中，需要编写ADC模块驱动程序，以控制ADC 模块完成模拟信号到数字信号的转换。具体实现可以参考51单片机的ADC模块寄存器定义和操作指南。 数字电压表的显示程序需要根据显示硬件选择合适的显示库或驱动 程序。在编写显示程序时，需要将采集到的数字信号转换为合适的数值，并将其显示在显示屏上。具体实现可以参考所选显示库或驱动程序的文档说明。 精度问题：数字电压表的精度直接影响到测量结果的质量。为了提高测量精度，可以采用高精度的ADC模块和合适的信号处理技术。同时，需要注意信号采集电路中电阻的精度和稳定性。 抗干扰问题：在实际应用中，往往存在各种干扰因素，如电源波动、

基于.51单片机的数字电压表设计说明书

扬州市职业大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：基于51单片机 的数字电压表设计 系别：电子系1 专业：通信技术1 班级：07通信3班1 姓名：1 学号：0706020305 1 指导教师：李金奎 完成时间：10年5月

基于51单片机的数字电压表设计 摘要：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（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。数字电压表自从一九五二年问世以来,随着电子技术的飞跃发展,特别是目前,作为测量仪表、模拟指示仪表的数字化以及自动测量的系统,而得到了很大的发展。数字电压表是从电位差计的自动化这种想法研制出来的,因此即便是最初的数字电压表,其精度也要比模拟式仪表高,而其成本比电位差计也高。以后,DVM的发展就着眼在高精度和低成本两个方面。单片机可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。本电路主要采用AT89S51芯片和ADC0809芯片来完成一个简易的数字电压表，能够对输入的0～5 V的模拟直流电压进行测量，并通过一个4位一体的7段LED数码管进行显示。该电压表的测量电路主要由三个模块组成：A/D转换模块、数据处理模块及显示控制模块。A/D转换主要由芯片ADC0809来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理模块。数据处理则由芯片AT89S51来完成，其负责把ADC0809传送来的数字量经一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；另外它还控制着ADC0809芯片的工作。

关键词：单片机数字电压表AT89S51 A/D转换ADC0809 目录 第1章产品要求及方案选择 (4) 1.1设计的目的 (4) 1.2产品的要求 (4) 1.3各模块方案选择及论证 (4) 第2章主要原件介绍 (6) 2.1模数转换芯片ADC0809 (6) 2.2控制芯片AT89S51 (7) 2.3锁存芯片SN74LS373 (9) 2.4 SEG-MPXE数码管 (10) 第3章电压表原理系统硬件电路设计与实现 (11) 3.1电压表的原理 (11) 3.2 电源部分 (11) 3.3 A/D转换电路 (11)

单片机数字电压表设计报告

《单片机原理与接口技术》 课程设计报告 姓名梁家余 学号 0314

院系自机学院 班级电气三班 指导教师黄钺冯维杰王玮 2012 年 06月 目录 4） LED显示器与单片机接口设计 (9) 9.程序设计 (11) 1）程序设计总方案 (11) 2）系统子程序设计 (11) （1）初始化程序 (11) 10.仿真 (12) 1）软件调试 (12) 11.显示结果及误差分析 (13) 二、总结 (14) 三、参考文献 (15) 四、附录 (15) 一、单片机数字电压表设计 1.设计任务 基于MCS-51系列单片机AT89C51，设计一个能测量0~5V直流电压的数字电压表 2.设计要求 1）选用A/D转换器ADC0808，测定0——+5V范围内的直流电压值。 2）采集的数据送四位数码管实时显示。 3）@实现多路电压循环测量和循环显示。 4）@实现0——500mA电流的测量和显示。 5）实现功率的测量。 3. 设计思路 1)根据设计要求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。 2)A/D转换采用ADC0808实现，与单片机的接口为P1口和P2口的高四位引脚。 3)电压显示采用4位一体的LED数码管。

4)LED数码的段码输入,由并行端口P0产生：位码输入，用并行端口P2低四位 4） LED显示器与单片机接口设计 (9) 9.程序设计 (11) 1）程序设计总方案 (11) 2）系统子程序设计 (11) （1）初始化程序 (11) 10.仿真 (12) 1）软件调试 (12) 11.显示结果及误差分析 (13) 二、总结 (14) 三、参考文献 (15) 四、附录 (15) 产生。 4.硬件电路设计 1）转换过程如下： 开始时，寄存器各位清零，转换时，先将最高位置1，把数据送入A/D转换器转换，转换结果与输入的模拟量比较，如果转换的模拟量比输入的模拟量小，则1保留，如果转换的模拟量比输入的模拟量大，则1不保留，然后从第二位依次重复上述过程直至最低位，最后寄存器中的内容就是输入模拟量对应的二进制数字量[5]。其原理框图如图1所示： 图1 逐次逼近式A/D转换器原理图 2） ADC0808主要特性 ADC0808是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，带有使能控制端，与微机直接接口，片内带有锁存功能的8路模拟多路开关，可以对8路0-5V输入模拟电压信号分时进行转换，由于ADC0808设计时考虑到若干种模/数变换技术的长处，所以该芯片非常适应于过程控制，微控制器输入通道的接口电路，智能仪器和机床控制等领域。 ADC0808主要特性:8路8位A/D转换器，即分辨率8位；具有锁存控制的8

基于51单片机的数字电压表课程设计

摘要 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理。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，显示出强大的生命力。 本设计AT89C51单片机的一种电压测量电路,该电路采用基于ADC0808芯片的一种A/D 转换电路，测量范围直流 0～5V 的4路输入电压值，并在LED数码管上显示。测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为正负0.02V。

目录 摘要 (1) 第1章设计原理及要求 (3) 1.1数字电压表的实现原理 (3) 2.2数字电压表的设计要求 (3) 第2章芯片介绍 (4) 2.1 AT89C51引脚及功能介绍 (4) 2.1.1 简单概述 (4) 2.1.2 主要功能特性 (5) 2.1.3 AT89C51的引脚介绍 (5) 2.2 ADC0808引脚及功能介绍 (7) 2.2.1 芯片概述 (7) 2.2.2 引脚简介 (7) 2.2.3 ADC0808的转换原理 (8) 2.2.4 ADC工作时序 (8) 2.3 MAX7219引脚及功能介绍 (9) 2.3.1 芯片概述 (9) 2.3.2 引脚简介 (10) 2.3.3 功能特点 (11) 2.3.4 MAX7219工作时序 (11) 2.4 矩阵键盘 (12) 2.5 LED数码管显示 (13) 2.5.1 LED数码管模型 (13) 2.5.2 数码管接口简介 (13) 第3章软件仿真电路设计 (15) 3.1设计思路 (15) 3.2仿真电路图 (15) 3.3设计过程 (19) 第4章系统软件程序的设计 (20) 参考文献 (21) 心得与体会 (22) 附录 (23)

毕业设计(论文)-基于51单片机数字电压表的设计

基于51单片机数字电压表的设计 目录 一、系统总体方案选择与说明 (1) 1.1设计要求 (1) 1.2 设计思路 (1) 1.3 设计方案 (1) 二、硬件电路设计 (2) 2.1 AT89C51的功能介绍 (2) 2.1.1简单概述 (2) 2.1.2主要功能特性 (3) 2.1.3 AT89C51的引脚介绍 (3) 2.2 ADC0808的引脚及功能介绍 (5) 2.2.1芯片概述 (5) ADC0808芯片模型 (5) 2.2.2 引脚简介 (5) 2.2.3 ADC0808的转换原理 (6) 2.2.4 ADC0808的内部结构 (6) 2.2.5 ADC0808电路接线图 (6) 2.3 显示电路 (7) 2.3.1 LM016L的结构及功能 (7) 2.3.2 LM016L的引脚功能介绍 (7) 2.3.3 LM016L的电路接线图 (13) 2.4 复位电路设计 (13) 2.5振荡电路设计 (14) 三、软件设计与说明 (10) 四、系统仿真与调试 (12) 五、总结 (13) 参考文献 (14) 附录 (15) 附录A 系统原理图 (15) 附录B 程序清单 (16)

一、系统总体方案选择与说明 1.1设计要求 （1）使用51单片机,AD0809,数码管等元件组成 （2）能测量0-5V的直流电压 （3）能连续、稳定显示所测电压 （4）测量误差<0.02V） 1.2 设计思路 ⑴根据设计要求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。 ⑵A/D转换采用ADC0808实现。 ⑶电压显示采用LCD显示。 1.3 设计方案 数字电压表的设计即将连续的模拟电压信号经过A/D转换器转换成二进制数值，再经由单片机软件编程转换成十进制数值并通过显示屏显示。该设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块。A/D转换主要由芯片ADC0808来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片AT89C51来完成，其负责把ADC0808传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着ADC0808芯片工作。 数字电压表系统硬件设计框图

基于c51的数字电压表

设计要求和条件 要求：利用开发板和ADC0809构成一数字电压表，实现对外部多路电压信号的巡回测量和显示，电压范围为0~5V。 条件：开发板、AT89C52、ADC0809 设计方案论证（包括设计思路、设计方法、有关计算、图表、程序等。） 主要设计方框图如下： 数码管显示 单片机处理 模数转换 电压采集 1、主控芯片 四、电路设计思路 模拟电压经过档位切换后形成七段码，经隔离干扰送到A/D转换器进行A/D 转换，转换成BCD码。然后送到单片机中进行数据处理。处理后的数据送到 74ls47形成数码管的段选和74ls138形成数码管的位选。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。我利用数码管与三极管串联作为驱动电路。 本实验采用AT89C52单片机芯片配合ADC0809模/数转换芯片构成一个简易的数字电压表。该电路通过ADC0809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AT89C52芯片的P1口。AT89C52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P0口传送给数码管。同时它还通过其三位I/O口 P0.4、P0.5、P0.6产生位选信号，控制数码管的亮灭。另外，AT89C52还控制着ADC0809的工作。其P3.3管脚为ADC0809提供了1MHz工作的时钟脉冲；P3.5控制ADC0809的地址锁存端(ALE)；P3.6控制ADC0809的启动端(START)；P3.4控制ADC0809的输出允许端(OE)；P3.7控制ADC0809的转换结束信号(EOC)。 1、模数转换 电路原理图如下所示，三个地址位ADDA,ADDB,ADDC均接地，因而所需测量的外部电压可由ADC0809的IN0端口输入。由于ADC0809

基于51单片机的数字电压表的设计.doc

数字电压表的设计目录 绪论 (1) 第1章系统总体方案选择与说明 (1) 1.1 项目分析及其设计 (1) 1.1.1 通道转换方案设计 (1) 1.1.2 显示部分方案设计 (1) 第2章系统总体结构与系统功能 (2) 2.1 系统结构框图 (2) 2.2 系统功能 (2) 第3章硬件设计说明及计算方法 (2) 3.1 单片机的选择及时钟电路 (2) 3.2 驱动模块 (3) 3.3 LED显示电路设计与器件选择 (4) 3.4 A/D转换模块及转化电路设计 (6) 第4章软件设计与说明 (7) 4.1 数字电压表系统软件设计方案确定 (7) 4.2 数字电压表应用程序设计 (9) 第5章调试结果及其说明 (9) 5.1 调试结果及其说明 (9) 参考文献 (10) 附录A 系统原理图 (11) 附录B 系统源程序 (12)

绪论 本设计采用了以单片机为开发平台，控制系采用AT89C52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。简易数字电压测量电路由A/D 转换、数据处理、显示控制等组成。 关键词: 单片机AT89C52 A/D转换ADC0808 数据处理 课程设计要求：利用八位A/D转换器实现分辨率位八位二进制数的电压表，测量结果用四位数码管显示。 第一章系统总体方案与选择 实现数字电压表的方案很多，目前广泛采用的时基于74系列逻辑器件，本设计将介绍基于单片机实现的方案。 1.1 项目分析及其设计 方案设计此设计包含两个模块，通道转换和显示部分方案。 1.1.1通道转换方案设计 方案一：考虑到ADC0808的8路模拟量输入本质上也是模拟开关，因此可以利用其8个模拟通道中的3个作为通道转换器，即根据通道对应的电压测量范围确定对应的电压方法倍数设计对应的放大电路。 方案二：利用手动开关实现通道转换。该方案可简化控制程序，消减系统开销。缩短反应时间，不足之处在于操作麻烦。 综上所述：方案二所需元件少、成本低且易于实现，则选此方案。 1.1.2显示部分方案设计 方案一：单片机的P0、P2口分别接74LS248和ULN2003A芯片来驱动四位数码管 方案二：直接用单片机的P1、P2口驱动数码管，此处把ADC0808的输出端接P1口，因为P1口能够驱动数码管。 综上所述，两个方案都可行，但方案二所需元件少、成本低，则选择此方案。

51单片机数字电压表设计

基于51单片机的数字电压表设计 二级学院铜陵学院 专业自动化 班级 组号 组员 指导教师

目录 一课程设计任务书······················································································错误！未定义书签。 1.1 设计题目、目的···············································································错误！未定义书签。 1.2 题目的基本要求和拓展功能······························································错误！未定义书签。 1.3 设计时间及进度安排········································································错误！未定义书签。二设计内容·································································································错误！未定义书签。 2.1 元器件选型·······················································································错误！未定义书签。 2.2 系统方案确定···················································································错误！未定义书签。 2.3 51单片机相关知识···········································································错误！未定义书签。 2.4 AD转换器相关知识..........................................................................错误！未定义书签。三数字电压表系统设计 (7) 3.1系统设计框图 (8) 3.2 单片机电路 (9) 3.3 ADC采样电路 (10) 3.4显示电路 (11) 3.5供电电路和参考电压··········································································································· 3.6 数字电压表系统电路原理图·······························································································四软件部分

基于51单片机-PCF8591数字电压表课程设计

课程名称：微机原理课程设计 题目：数字电压表 ﻬ摘要 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器,控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机(最小系统）,和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域。 其中我们用于学习用的最多的是SＴＣ89C5２单片机，ＳTC89C52是ＳTＣ公司生产的一种低功耗、高性能ＣMOS8位微控制器,具有８K在系统可编程Flash存储器。STC８9Ｃ52使用经典的MＣS-51内核,但也做了很多改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。STC89C52具有8k字节Ｆlash，５12字节RAM,3２位I／O口线,看门狗定时器,内置4KB EE ＰROM，ＭAX810复位电路，３个１6位定时器/计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构,全双工串行口。 本设计就是以单片机SＴC89C52为核心，附以外围电路,实现数字电压表的功能，并运用软件Proteｕs进行仿真来得到实验结果。 关键词：STC89Ｃ５2单片机、仿真、中断、数字电压表、数码管显示 ﻬ目录

一、任务要求ﻩ错误!未定义书签。 1.1 设计任务ﻩ错误!未定义书签。 1．２设计要求ﻩ错误!未定义书签。 1．３发挥部分 ...................................................................................... 错误!未定义书签。 1.4 创新部分 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 二、方案总体设计与论证ﻩ4 三、硬件设计ﻩ5 3.1 单片机晶振部分................................................................................ 错误!未定义书签。 3.2 单片机复位部分................................................................................ 错误!未定义书签。 3.3电源模块部分ﻩ错误!未定义书签。 3．4 A／D转换部分ﻩ错误!未定义书签。 3.5数码管显示部分ﻩ错误!未定义书签。 3.6 单片机STC89C52 (9) 四、软件设计 (11) ４.1 程序设计总方案 (11) ４.2 系统子程序设计ﻩ错误!未定义书签。 4.3 A/Ｄ转换子程序ﻩ错误!未定义书签。 ４.4 中断 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 五、系统仿真与调试 .................................................................... 错误!未定义书签。 六、设计总结与心得体会 ............................................................ 错误!未定义书签。 6.1设计总结 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 6.２心得体会 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 七、参考文献ﻩ错误!未定义书签。 ﻬ一、任务要求 １.1设计任务 使用所学的单片机以及编程的知识,利用PCF８59１A/D转换芯片把电阻转换为电压并使用四位数码管显示出来。

基于51单片机的数字电压表课程设计报告书

信息与电气工程学院 电子应用系统CDIO一级项目 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：文盛 学号： 090070213 指导教师：贾少锐、晓东、马永强 丽宏、贾东立、会军 设计周数： 设计成绩： 2012年6月28日

1、CDIO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AT89C51，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，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 2.1 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： 图1 数字电压表设计框图 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：AT89C51芯片 电压结果显示部分：LCD1602液晶 2.2 各模块介绍 2.2.1 AT89C51芯片介绍 AT89S52 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，全双

基于C51单片机数字电压表的设计及仿真解读

学科代码：07120100 学号:************ 师范大学（本科） 毕业论文 题目：基于C51单片机数字电压表设计及仿真 学院: 专业: 电子信息科学与技术 年级：2010级 姓名: 指导老师：老师（副教授） 完成时间：2010年04月15日

摘要：本论文讲述了基于C51单片机的数字电压表的设计及仿真，设计主要由三个部分组成：单片机（AT89C51）、LED显示模块、A/D转换器。A/D转换主要由芯片ADC0808来完成，作用是把电压的模拟量转换为相应的数字量并传送到数据处理模块。数据处理则由芯片AT89C51来完成，其负责把ADC0808传送来的数字量经过一定的处理，产生相应的显示代码驱动显示模块进行显示；另外,它还控制着ADC0808芯片工作。该系统的数字电压表电路简洁明了，所涉及到的元件较少，成本低，而测量精度和可靠性较高。该数字电压表可以测量0-5V的1路模拟直流输入电压值，并通过一个4位一体的7段数码管显示出来。 关键词AT89C51；ADC0808；LED数码显示管；数字电压表 Abstract：This essay which introduces a kind of simple digital voltmeter is based on C51 single-chip microcontroller design and simulation. The circuit of the voltage meter is mainly containing three parts: data processor(AT89C51)、LED display、A/D converting mould piece, A/D converting is mainly completed by the ADC0808, it converts the analog data into the digital data and transmits the outcome to the data processor(C51). Data processing is mainly completed by the AT89C51 chip, it processes the data produced by the ADC0808 chip and generates the right manifestation codes,。meanwhile， transmits the codes to the manifestation controlling mould piece. Also, the AT89C51 chip controls the ADC0808 chip to work.The voltmeter is made of simple electrical circuit, lower use of elements, low cost, but its measuring precision and reliability. The voltmeter is capable of measuring voltage inputs from 1 route ranging from 0 to 5 volt, and displaying the measurements though a digital code tube of 7 pieces of LED. Keywords AT89C51；ADC0808；LED digital display tube；digital voltmeter 引言 电压、电流和频率是最基本的三个被测电量，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。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、测量速度快等优点而泛应用到实际生活中。 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，将连续的模拟量转换离散的数字形式并加以显示。数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础。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。数字电压表问世以来，经历了不断改进的过程，从最

基于AT89C51单片机的数字电压表设计(毕业论文)

2013届本科毕业设计 基于AT89C51单片机的数字电压表设计 学院：物理与电子工程学院 专业班级：电子信息09—11班 学生姓名：XXX 指导教师：吴剑英老师 答辩日期：2013年5月11日 XXXXX大学教务处

新疆师范大学2013届本科毕业生毕业设计 目录 0引言 (1) 1系统整体设计思路及方案 (1) 1.1设计思路 (1) 1。2设计方案 (1) 2数字电压表的硬件设计 (2) 2.1主控制模块的设计 (2) 2.1。1 AT89C51性能简介 (2) 2。1。2 AT89C51各引脚功能 (2) 2.1。3 AT89C51的复位电路和时钟电路 (4) 2。2 A/D转换模块的设计 (5) 2.2。1 ADC0808的主要特性 (6) 2。2.2 ADC0808各引脚功能 (6) 2。3显示电路的设计 (7) 2。4总体电路设计图 (9) 3 数字电压表的软件设计 (10) 3。1 设计流程图 (10) 3。2 各子程序简介 (11) 4 仿真 (11) 4。1 软件调试 (11) 4.2 误差分析 (11) 5 结论 (12) 参考文献 (13) 附录 (14) 致谢 (16)

基于AT89C51单片机的数字电压表设计 摘要:数字电压表是常用的对电子电路进行检测的较精密仪器之一。本文的设计思想是一种基于单片机的数字电压表设计方式.该设计主要由三个模块组成:A/D 转换模块、数据处理主控模块和显示模块。A/D转换模块主要由芯片ADC0808来完成，它负责将采集到的模拟量转换为相应的数字量传送到数据处理模块(单片机)。数据处理主控模块由单片机AT89C51来完成，它负责将ADC0808传送过来的数字量经过一定的数据处理，产生相对应的显示码传送到显示模块进行显示。此外，它还控制芯片ADC0808的工作。经过仿真软件结果表明本设计中的电压表电路简单，所用元件较少，成本低且测量精度高。此电压表可以测量0—5V的模拟输入电压值，并通过一个四位一体的7段数码管显示出来. 关键词：数字电压表；单片机；A/D转换；AT89C51；ADC0808

基于AT89C51单片机的数字电压表设计

目录 1 引言 (2) 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 (4) 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 (8) 3.5.3 ADC0808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 (8) 3.7 LED数码管的控制显示 (9) 3.7.1 LED数码管的模型 (9) 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 (11) 5电压表的调试及性能分析 (12) 5.1 调试与测试 (12) 5.2 性能分析 (13) 6电路仿真图 (13) 7总结 (14) 参考文献 (15)

附录1 源程序 (15) 附录2 仿真原理电路 (21) 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。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理。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本文介绍一种基于A/D转换电路，测量范围直流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。 2设计原理及要求 本设计是利用单片机AT89C51与ADC0808设计一个数字电压表，测量0－5V之间的直流电压值，四位数码显示，但要求使用的元器件数目最少。 2.1数字电压表的实现原理 ADC0808是8位的A/D转换器。当输入电压为5.00V时，输出的数据值为255（0FFH），因此最大分辨率为0.0196（5/255）。ADC0808具有8路模拟量输入端口，通过3位地址输入端能从8路中选择一路进行转换。如每隔一段时间依次轮流改变3位地址输入端的地址，就能依次对8 路输入电压进行测量。LED 数码管显示采用软件译码动态显示。通过按键选择可对8路循环显示，也可单路显示，单路显示可通过按键选择显示的通道数。 2.2数字电压表的设计要求 可以测量0～5V范围内的3路直流电压值。在4位LED数码管上轮流显示