数字电压表的设计与制作.doc

毕业设计(论文)
题目: 数字电压表的设计与制作
年级专业: 电气自动化14321班
学生姓名: 秦小钧
指导教师: 杨海蓉

2016年 10 月 13 日
毕业设计任务书
毕业设计题目:数字电压表的设计与制作
题目类型工程设计题目来源学生自选题
毕业设计时间从 2016/09/25 至 2016/10/13
毕业设计内容要求:
采用AT89S52作MCU,ADC0809(或其他芯片)进行AD转换,测量电压的范围为直流0-5V电压,四位数码管显示。

[1]万福君,[M],中国科学技术大学出版社,01年8月第2版
[2]周责魁. 控制仪表与计算机控制装置[M] ,化学工业出版社,02年9月第1版
[3]李青. 电路与电子技术基础[L] ,浙江***,05年2月第1版
[4]陈乐. 过程控制与仪表[M], 中国计量学院出版社,07年3月
[5]孙育才. 新型AT89S52系列单片机及其应用[M] ,清华大学出版社,05年5月第1版

阶段
阶段内容
起止时间
1
开讲个人选题报告
-
2
着手收集资料,并报送提纲审定
-
3
集中指导与个别指导,提交初稿审查
-
4
修改,经审稿后定稿交稿
-
5
答辩与鉴定

摘要
本设计由A/D转换、数据处理及显示控制等组成,测量0~5V范围内的输入电压值,由4位共阳8段数码管扫描显示,,误差±。数字电压表的核心为AT89S52单片机和ADC0832 A/D转换集成芯片。
关键词:数字电压表;单片机;AT89S52; ADC0832


第一章设计方案的选择

采用AT89S52作MCU,ADC0809(或其他芯片)进行AD转换,测量电压的范围为直流0-5V电压,四位数码管显示。(设计并制作出实物为优).
系统设计方案
AT89S52具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器
AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。
AT89S5与AT89c52相比,前者的性能比后者高,所以本设计采用AT89S52芯片。
数模转换芯片:
ADC0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换,转换时间为100μs。
ADC0832 为8位分辨率A/D转换芯片,其最高分辨可达256级,可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用,使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。芯片转换时间仅为32μS,据有双数据输出可作为数据校验,以减少数据误差,转换速度快且稳定性能强。
由于ADC0832芯片的转换时间短,并且性能比较高,所以采用ADC0832作为数模转换芯片.
1 选择AT89S52 作为控制芯片
2 选择ADC0832芯片来进行模数转换
3 选择GEM5461GE 四位一体的共阳数码管来显示数字
4 用9012三极管来作为驱动电路,使GEM5461GE 四位一体的共阳数码工作.
5 用SW1按键作为复位按键,实现复位电路的功能。
第二章数字电压表系统设计
硬件系统的设计
硬件原理框图

图2-1硬件原理框图

硬件设计原理:电阻R11上的电压经过ADC0832芯片进行模数转换后,由AT89S52芯片的P1口连接到驱动电路,当驱动电路工作使数码管显示前面转换过来的数字。
复位电路和晶振电路的设计

在接通电源后,当按下SW1后AT89S52不工作,使数码管全部变暗,当SW1一松开后AT89S52工作,数码管又变亮。晶振电路中的两个30pF的电容具有微调的作用.

图2-2系统设计原理图


主程序
1秒子程序
调用
ADC0832转换程序
1 秒到了
图2-3程序流程图

1 1,0选通道0
bADcl=1;
bADcl=