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单片机原理及应用 课程设计报告书 题 目：数字电压表的设计 姓 名：杜典武 学 号：103521034 专 业：电气工程及其自动化 指导老师：万青老师 设计时间：2012年11月 1 目 录 1. 引 言 ................................................. 1 1.1. 设计意义 ........................................ 1 1.2. 系统功能要求 .................................... 1 2. 方案论证及方框图 ...................................... 1 3. 单元电路设计细则 ...................................... 4 4. 调试及性能分析 ........................................ 9 5. 系统的电路原理图 ..................................... 11 6. 电子元器件清单 ....................................... 12 7. 源程序清单 ............................................ 3 8.参考资料 ............................................... 2 9. 收获 ................................. 错误！未定义书签。 1 数字电压表的设计 单片机原理及应用课程设计 数字电压表的设计 1. 引 言 （1）设计意义： 我们学习的是单片机这门课程，这门课程最显著的特点就是它是一门实用技术课程，它要求我们不仅仅要掌握扎实的理论基础，更重要的是要学会如何去真真利用它为我们的电路设计服务，也只有通过课程设计这样的动手实践才是我们掌握这门技术的最佳途径，因此，我们开设这样的实践是很重要的，也是我们努力去学习钻研的动力。 数字电压表设计意义： 数字电压表是采用数字化检测技术，把连续的模拟量（直流输入电压）换成不连续的、离散的数字形式并加以现实的仪表，克服了传统模拟电压表的读书不方便和不精确等问题。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，还可以与PC进行实时通信。目前，由各种单片A/D转换器构成的数字电压表，已广泛应用于电子电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，展现了强大的生命力。与此同时，由数字电压表扩展而成的各种通用及专用数字化仪器，也把电量及非电量测量技术提高到了崭新的水平，因此，通过这次课程设计能让我们了解这些知识，为以后研究相关技术打下坚实的基础。 （2）系统功能要求： 简易数字电压表可以测量0~5V范围内的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。其测量最小分辨率位0.02V. 2. 方案论证及方框图 （1）硬件设计方案及方框图： 1 数字电压表的设计 单片机原理及应用课程设计 数字电压表系统设计方框图 数字电压表测量电路是由A/D转换、数字处理及显示控制等组成。A/D转换由集成芯片ADC0809电路完成。ADC0809具有8路模拟输入端口，地址线（第23~25脚）可决定对哪一路模拟输入作A/D转换。第22引脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。第6引脚为测试控制，当输入一个2us宽电平脉冲时，就开始A/D转换。第7引脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，第7引脚输出高电平。第9引脚为A/D转换数据输出允许控制，当OE脚为高电平时，A/D转换数据从端口输出。第10引脚为ADC0809的时钟输入端，利用单片机第30引脚的六分频晶振频率，再通过14024二分频的得到1MHz的时钟。 单片机的P1/P3.0-P3.3端口作为4位LED数码管显示控制。P3.5端口用作单路显示/循环显示转换按钮，P3.6端口用作单路显示时选择显示通道。P0端口用作A/D转换数据输入，P2端口用作ADC0809的A/D转换控制。 （2）软件设计方案及方框图： 2 数字电压表的设计 单片机原理及应用课程设计 主程序流程图 系统刚上电时，初始化程序主要执行70H-77H内存单元清0和P2口置0等准备工作 。在刚上电时，系统默认为循环显示8个通道的电压值状态。当进行一次测量后，将显示每一通道的A/D转换值，每个通道的数据显示时间在1S左右。主程序在调用显示子程序与测试子程序之间循环。 3 第5/18页 数字电压表的设计 单片机原理及应用课程设计 A/D转换测试子程序流程图 A/D转换测量子程序用来控制对AD