单片机基于单片机的数字电压表设计.doc

《单片机原理及应用》
课程设计报告
学院: 源与动力工程学院__
班级:_____建电1001______
学号:___________
姓名:______刘兹平________
时间:2012-12-17 ~ 2012-12-21
目录
任务书 1
第一章 方案设计 2
第二章 硬件系统设计 3
第三章 软件设计 7
第四章 系统调试 10
小结 11
附录1:原理图 13
附录2:源程序 14
任务书
1、题目:基于单片机的数字电压表设计
2、设计要求:
(1)利用单片机及ADC0809构成一个电压采集系统,实现8通道循环采样,循环显示。
(2)显示采用ZLG7290,显示精度到小数点后一位。
方案设计
1、总体设计方案
本设计使用ADC0809对模拟信号进行转换,然后经过AT89C51转换后的结果来进行运算和处理,然后由数码管直接显示数字电压信号,。用电位器控制输入电压,经ADC0809模数转换,然后数据被单片机采集,并经过单片机利用相应的算法进行调整,最后利用串口将处理好的数据输出至数码管。其中ADC0809通过IN0~IN7采集模拟电压信号送给单片机,单片机将采集来的信号通过一定的处理然后通过串口输出至共阳极的LED数码管显示采集到的电压值。
2、总体设计框图
时钟电路
复位电路
A/D转换电路
测量电压输入
显示系统
AT89C51
P1
P2

P2

P0
硬件系统设计
硬件系统设计思路
8路数字电压表应用系统硬件电路由单片机、A/D转换器、数码管显示电路
等组成。ADC0809具有8路模拟量输入通道IN0---IN7,通过3位地址输入端C、B、A(引脚23--25)进行选择。引脚22为地址锁存控制端ALE,当输入为高电平时,C、B、A引脚输入的地址锁存于ADC0809内部是锁存器中,经内部译码电路译码选中相应的模拟通道。引脚6为启动转换控制端START,当输入一个2μs宽的高电平脉冲时,就启动ADC0809开始对输入通道的模拟量进行转换。引脚7为A/D转换器,当开始转换时,EOC信号为低电平,经过一段时间,转换结束,转换结束信号EOC输出高电平,转换结果存放于ADC0809内部的输出数据寄存器中。引脚9脚为A/D转换数据输出允许控制端OE,当OE为高电平时,存放于输出数据锁存器中的数据通过ADC0809的数据线D0—D7输出。引脚10为ADC0809的时钟信号输入端CLOCK。在连接时,ADC0809的数据线D0—D7与AT89S52的P0口相连接,ADC0809的地址引脚、地址锁存端ALE、启动信号START、数据输出允许控制端OE分别与AT89S52的P2口相连接,。时钟信号输入端CLOCK信号,由单片机的地址锁存信号ALE得到。
模块分析
(1)AT89C51单片机
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/ 地址的第八位。在这里P0口作为输入与输出分别与ADC0808的输出端和LCD显示的输入端相连,且P0外部被阻值为1KΏ的电阻拉高。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。~,~、读写信号和使能端口。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入
“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口, /INT1(外部中断1)、 /WR(外部数据存储器写选通)、 /RD(外部数据存储器读选通)。
(2)A/D转换
IN0~IN7为8路模拟量输入端,这里只接一路电压信号,其输入信号是由直流电源及可调电阻提供。
OUT1~OUT8为8位二进制数字量输出端,其另一端连接到AT