数字电压表的设计全解.doc

《电子系统设计与实践》 课程论文 （2015-2016学年第二学期） 班　　级： 电子134班 学　　号： 201305014437 姓　　名： 郑维取 指导老师： 许 森 完成时间：　2016　年　05　月　19　日 简易数字电压表设计 学生姓名：郑维取 学号：201305014437 指导老师：许森 浙江树人大学信息科技学院电子134班 摘 要 电压表应用十分广泛，但大部分是模拟电压表，而由于其特性，反应速度慢，读数麻烦并且误差较大，所以为适应不断快速发展的高速信号领域，已经广泛使用数字电压表。本实验设计主要讲述了数字电压表的设计过程，主要包括硬件设计和程序设计，硬件主要包括以AT89S51单片机为主要控制电路、数据采样电路、显示电路等，是基于51单片机开发平台实现的一种数字电压表系统。该设计采用AT89S51单片机作为控制核心，驱动控制四块数码管显示被测电压，以ADC0809为模数转换数据采样，实现被测电压的数据采样，使得该数字电压表能够测量0－3.3V之间的直流电压值。? 关键词：单片机；AT89S51；ADC0809；显示电路 1.引言 广泛的自动控制领域中，需要有类似微型计算机功能的支持，单常常有不能把计算机安装在设备里面，因此，微型控制器的一个重要分支（单片机）应运而生。随着单片机技术的发展，单片机以其稳定可靠、体积小、功耗低、价格低廉的特点广泛应用于多重需要计算机控制功能的现场控制领域和实时控单片机控制系统。为了更好的学习和使用单片机，我们利用单片机制作了一数字电压表。? 数字电压表原理及框图 2.1 系统设计原理 硬件设计原理：电阻R11上的电压经过ADC0832芯片进行模数转换后，由AT89S52芯片的P1口连接到驱动电路，当驱动电路工作使数码管显示前面转换过来的数字。 在接通电源后，当按下SW1后AT89S52不工作，使数码管全部变暗，当SW1一松开后AT89S52工作，数码管又变亮。晶振电路中的两个30pF的电容具有微调的作用. 2.2 系统设计框图 2.2.1 硬件系统原理框图 2.2.2 系统原理图 2.3 系统设计方案 AT89S52具有如下特点：40个引脚，8k?Bytes?Flash片内程序存储器，256?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。AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的?Flash存储器可有效地降低开发成本。AT89S5与AT89c52相比，前者的性能比后者高，所以本设计采用AT89S52芯片。? 数模转换芯片：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，转换时间为100μs。?ADC0832?为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~3.3V之间。芯片转换时间仅为32μS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。由于ADC0832芯片的转换时间短，并且性能比较高，所以采用ADC0832作为数模转换芯片.智能家居又称智能住宅，它的最基本目的是为人们提供一个舒适、安全、高效、方便、实用的生活环境。对智能家居产品来说，最重要的是应立足于客户的对家居环境的具体需求，以实用为核心，摒弃掉那些华而不实的功能。同时还要充分考虑到用户体验，注重操作的便利化和直观性，注重完美的图形化控制界面。智能家居系统大部分时间都在运行，必须高度重视系统的安全性、可靠性和容错能力，保证系统正常安全使用、质量、性能良好，具备应付各种复杂环境变化的能力。? 数字电压表硬件电路设计 3.1 实验所需元器件 1. 80C51芯片??????????????1块? ??ADC0809芯片??????????????1块? ??4位一体数码?????????????1个? ??按键开关???????????? 3个? ??2.2KΩ电阻????????????? 1个? ??4.7KΩ电阻??????????????1个? ??10KΩ电阻???????????