基于AT89C51单片机的数字电压表设计.doc

目录
1 引言 2
2 设计原理及要求 2
3 软件仿真电路设计 2
设计思路 3
仿真软件简介 3
Proteus 6 Professional 3
Keil uVision2 3
3
4 硬件设计 4
4
4
4
A/D转换模块设计 5
ADC0808简介 5
A/D转换电路设计 6
显示模块设计 7
LCD显示模块 7
LCD1602的引脚功能 7
LCD1602的显示操作 7
5系统软件程序的设计 11
11
A/D转换程序 11
6 系统仿真 12
7 结论 13
参考文献 14
附录1 15
附录2 20
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。电压表的数字化测量,关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量,完成这种转换的电路叫模数转换器(A/D)。数字电压表的核心部件就是A/D转换器。它是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号,通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一般的模拟电压表,数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。由各种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。
本设计以AT89C51单片机为核心,以A/D转换器ADC0808、液晶显示器LCD1602为主体,构造了一款简易的数字电压表,能够测量8路0~5V直流电压,。
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,LCD液晶显示,但要求使用的元器件数目最少。原理图见附录2。

ADC0808是8位的A/D转换器。,输出的数据值为255(0FFH),(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。

可以测量0~5V范围内的8路直流电压值。在LCD液晶屏上轮流显示各路电压值或单路选择显示,~,。
3软件仿真电路设计

多路数字电压表应用系统硬件电路由单片机、A/D转换器和LCD显示电路组成。由于ADC0808在进行A/D转换时需要有CLK信号,本试验中ADC0808的CLK直接由外部电源提供为500kHz的方波。由于ADC0808的参考电压VREF=VCC,所以转换之后的数据要经过数据处理,在LCD上显示出电压值。
仿真软件简介
Proteus 6 Professional
ISIS 6 Professiona软件它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。它从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
ISIS 6 Professiona软件具有的功能:原理布图;PCB自动或人工布线;SPICE电路仿真。
Keil uVis