课程设计基于单片机系统的数字电压表.doc

基于单片机的电子产品设计与制作实训报告书 数字电压表 院 部: 专 业： 姓 名： 学 号： 指导老师： 目 录 概述................... .......... .......... .......... .. 3 一.设计目的与功能要求. ......... .......... ......... .......... ......... .......... .......4 §1.1设计目的…………………………………………4 §1.2功能要求 4 二.总体设计 4 §2.1 系统设计………………………………………..4 §2.2设计方案……………………………………………5 §2.3总体设计框图……………………………………5 三.设计原理图 6 四.硬件电路设计 6 §4.1核心元器件介绍 6 §4.1.1芯片介绍 6 §4.1.2其它部分简介.....................................12 1.四位八段共阴极数码管...............................................12 2.模拟电压输入部分......................................13 五.软件设计……………………………………………13 §5.1 汇编流程图.....................................................14 §5.2汇编程序清单.....................................................15 §5.3 程序说明.......................................................15 六.调试仿真…...........................................................16 七.设计总结与致谢.............................18 参考文献.............................................19 概述 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[11]。 设计目的与功能要求 §1.1 设计目的 利用单片机及ADC0809核心元件制作3位数字电压表，更好地学习掌握ADC0809的工作原理及A/D的转换编程方法。 §1.2功能要求 利用ADC0809设计实现数字电压表的测量值为0～5V，用电位器模拟ADC0809的输入电压，用3位数码管显示，实时模拟数字电压表。 二.总体设计 §2.1系统设计 主要分为两部分：硬件电路及软件程序。硬件电路包括：单片机及外