简易数字电压表-单片机课程设计-毕业论文.doc

单片机课程设计 课题： 简易数字电压表 系 别： 电气与电子工程系 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 学 号： 指导老师： xx城建学院 2013年01月10日 成绩评定· 一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。 课程设计成绩评定 设计目的 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。 3. 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。 设计要求 1、利用ADC0809设计一简易数字电压表，要求可以测量0—5V之间8路输 入电压值、电压值由四位LED数码管显示，并在数码管上轮流显示或单路选择显示； 2、测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为±0.02V。 三、总体设计 3.1 工作原理 本题目本质上是以单片机为控制器，ADC0809为ADC器件的AD转换电路，设计要求的电压显示，是对ADC采集所得信号的进一步处理。 为得到可读的电压值，需根据ADC的原理，对采集所得的信号进行计算，并显示在LED上。本项目中ADC0809的参考电压为+5V，根据定义，采集所得的二进制信号所指代的电压值为: 而若将其显示到小数点后两位，不考虑小数点的存在（将其乘以100），其计算的数值为： 将小数点显示在第二位数码管上，即为实际的电压? 3.2 主程序框图 初始化中主要对AT89S51，ADC0809的管脚和数码管的位选进行初始化设置。准备工作做好后便启动ADC0809对IN0脚输入进的0～5V电压模拟信号进行数据采集并转换成相对应的0～255十进制数字量。 主程序就是在A/D转换显示程序循环执行。程序流程图 图1-1 主程序流程图 3.3 A/D转换子程序设计 A/D转换子程序的功能是采集数据，在启动ADC0809对模拟量输入信号进行转换，通过判断EOC（P引脚）来确定转换是否完成，若EOC为0，则继续等待；若EOC为1，则把OE置位，将转换完成的数据 N 图1-2 A/D转换流程图 3.3 显示子程序设计 设置初始值以后运用标度变换知识，编写算法将0～255十进制数字量转换成0.00～5.00V的数据， 接着输出到显示子程序进行显示 图1-3 显示控制子程序流程图 各部分电路设计 4.1 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1-4 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 /RD（外部数据存储器读选通） P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。　　/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部