基于单片机的简易数字电压表设计.doc

第1章 课程设计的目的和意义 1.1 课程设计的目的 运用单片机的基础知识，依据课程设计内容，能够完成从硬件电路图设计，到PCB制版，再到软件编程以及系统调试实现系统功能，完成课程设计，加深对单片机基础知识的理解，并灵活运用，将各门知识综合应用。 能够上网查询器件资料，培养对新知识，新技术的独立的学习能力和应用能力。 能够独立完成一个小的系统设计，从硬件设计到软件设计，增强分析问题、解决问题的能力，为今后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。 1.2课程设计的意义 单片机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。本要 是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，128 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。 AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k字节Flash可擦写存储器（PEROM）。AT89C51器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，AT89C51的片内Flash允许程序存储器通过传统编程器反复编程。由于芯片内集成了通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的微处理器ATMEL AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高度灵活、高性价比的解决方案。　AT89C51具有如下特点：4k Bytes Flash存储器、128 bytes的RAM32个I/O口、2个16位定时/计数器,5个中断优先级2层中断嵌套中断、1个全双工串行通信口、片内时钟振荡器。 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。AT89S51与Ａ89C51相比,外型管脚完全相同AT89S51比AT89C51新增了一些功能，支持在线编程烧写次数高工作频率高电源范围宽抗干扰性强加密功能强? 综上所述：方案一比方案二更佳，因此选择方案一即单片机用AT89S51。 2.2.2 A/D转换器的选择 与ADC0808相比ADC0809 具有转换起停控制端转换时间为100μs模拟输入电压范围0～＋5V，不需零点和满刻度校准工作温度范围为-40～＋85摄氏度 低功耗，约15mW 2.2.3系统设计方案：　 简易数字电压表设计要求我们可以测量0~5V范围内的8路输入电压值，并在4位LED数码显示管上可以实现8路循环显示或单路选择显示。其测量最小分辨率为0.02V。 注：1. 4位LED显示，一位显示模拟量数位显示电压值~5.00V）； 图2-1 系统设计方案框图 第3章 系统硬件设计 3.1 AT89S51最小系统设计 AT89S51芯片，如图所示VCC：供电电压。 　 GND：接地。 　 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。 　 P1口：是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。 图3-1 AT89S51设计 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　 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。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如所示：P3.0 RXD（串行输入口） 　 P3.1 TXD（串行输出口） 　 P3.2 /INT0（外部中断0） 　 P3.3 /INT1（外部中断1） 　 P3.4 T0（记时器0外部输入） 　 P3.5 T1（记时器1外部输入） 　 P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） 　 P3.7 /R