简易数字电压表设计-毕业论文.docVIP

目录 前言 - 2 - 1．任务设计 - 2 - 1.1 任务要求 - 2 - 1.1.1 设计任务 - 2 - 1.1.2 功能要求 - 2 - 1.2 方案与论证 - 2 - 1.2.1 A/D转换 - 2 - 1.2.2显示器的选择 - 3 - 2．设计原理 - 3 - 2.1单片机AT89C51简介 - 3 - 2.2 ADC0808简介 - 4 - 2.3 LED数码管的简介 - 5 - 3．系统硬件设计 - 5 - 3.1硬件系统总框图 - 5 - 3.2原理图设计 - 6 - 3.2.1 复位控制电路 - 6 - 3.2.2 时钟电路 - 6 - 3.2.3 单片机电路图 - 7 - 4.系统软件设计 - 8 - 4.1 程序框图 - 8 - 4.2 主程序设计 - 8 - 4.3 A/D转换程序 - 9 - 4.4 中断服务程序 - 11 - 5.总结与展望 - 11 - 5.1 Proteus仿真测试检验 - 11 - 5.2 总结 - 11 - 5.3心得 - 11 - 参考文献 - 12 - 附录 - 13 - 附录1 系统设计原理图 - 13 - 附录2 Protues仿真图 - 14 - 附录3 源代码 - 14 - 前言 数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，它是采用数字化丈量技术，把连续的模拟量（直流输进电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，由精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通讯。目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工丈量、产业自动化仪表、自动测试系统等智能化丈量领域，示出强大的生命力。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量丈量技术进步到崭新水平。 数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础，电压表的数字化是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，这有别于传统的以指针加刻度盘进行读数的方法，避免了读数的视差和视觉疲惫。目前数字电压表的内部核心部件是A/D转换器， 转换器的精度很大程度上影响着数字电压表的正确度，本文A/D转换器采用ADC0809对输人模拟信号进行转换， 控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算和处理，最后驱动输出装置显示数字电压信号。 数字式电压表是由高阻抗电压表头与分压电路组成的。数字式电压表头的等效输进电阻通常在200M欧以上，满量程时所流经的电流通常在1皮安左右。以上述表头制成的数字式电压表，满量程时所流经的电流与量程有关，通常在1皮安至100微安之间。数字电压表(数字面板表)是当前电子、电工、仪器、仪表和丈量领域大量使用的一种基本丈量工具有关数字电压表的书籍和应用已经非常普及了。 1．任务设计 1.1 任务要求 1.1.1 设计任务 采用AD转换器对外部模拟信号进行测量； 使用4位共阳LED对测量结果进行显示； 画出完整的电路原理图（包含电源部分）和PCB板图 图1 AT89C51引脚图 2.2 ADC0808简介 ADC0808芯片如图2所示，由八路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、D/A转换器、寄存器、控制电路和三态输出锁存器等组成。 图2 ADC0808引脚图 ADC0809的引脚功能介绍： ALE：地址锁存启动信号，在ALE的上升沿，将A、B、C上的通道地址锁存到内部的地址锁存器。 OE：允许输出信号。当OE=1时，即为高电平，允许输出锁存器输出数据。 START：启动信号输入端，START为正脉冲，其上升沿清除ADC0808的内部各锁存器，其下降沿启动A/D开始转换。 IN0~IN7:8路模拟量输入。A、B、C：3位地址输入，2个地址输入端的不同组合选择八路模拟量输入。 D0~D7：八位数据输出线，A/D转换结果由这8根线传送给单片机。 EOC：转换完成信号，当EOC上升为高电平时，表明内部A/D转换已完成。 2.3 LED数码管的简介 LED有着显示亮度高、响应速度快的特点，最常用的是七段式LED显示器，又称数码管。七段LED显示器内部有7个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的亮暗组成字符。LED数码管的g~a，dp8个发光二级管因加正电压而发光，因加零电压而不能发光，不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称为字型码。 数码管的接口有静态接口和动态接口两种。静态接口为固定显示方式，无闪烁，其电路可采用一个并行口接一个数码管，数码管的公共端按共阴或共阳分别接地和VCC。由于单片机输出低电平较为容易，所以此实训采用的是4位共阳极8段数码管显示器，所以公共端接VCC。 动态接口采用各数码管循环轮