单片机课程设计数字电压表 大学学位论文.doc

成绩 课 程 设 计 课程名称 单片机原理与应用课程设计 课题名称 数字电压表 专 业 自动化 班 级 1301 学 号 29 姓 名 黄奎伦 指导老师 林国汉、王迎旭、李晓秀等 2016年6月10日 电气信息学院 课程设计任务书 课题名称 数字电压表设计 姓 名 黄奎伦 专业 自动化 班级 1301 学号 29 指导老师 林国汉老师 课程设计时间 2016年5月30日-2016年6月10日 一、任务及要求 设计任务： 本课题要求以MCS-51系列单片机为核心，设计一个数字电压表。 采用串行A/D转换模块或者并行A/D转换模块能对多路电压信号进行采样并使用LED或者液晶显示器进行显示； 具有轮流显示功能 能够通过键盘对采样通道进行选择 其它功能 设计要求： （1）确定系统设计方案； （2）进行系统的硬件设计； （3）完成应用程序设计； (4)应用系统的硬件和软件的调试。 三、参考资料 1、王迎旭等.单片机原理及及应用. 2版.机械工业出版社，2012 2、胡汉才.单片机原理及其接口技术.3版.清华大学出版社，2010. 3、戴灿金.51单片机及其C语言程序设计开发实例.清华大学出版社，2010  目 录 1 总体方案设计 1 1.1设计要求 1 1.2设计思路 1 1.3总设计框图 2 2 硬件电路设计 2 2.1 总硬件电路设计 2 2.2 单片机控制模块设计 2 2.3 AD转换模块设计 3 2.4 LCD显示模块 5 3 软件设计 5 3.1 主程序设计 6 3.2 A/D转换程序设计 6 4 调试 8 4.1 显示结果 8 4.2 误差分析 8 5 总结 9 6 参考资料 10 7 附录 10 1 总方案设计 1.1设计要求 本课题要求以MCS-51系列单片机为核心，设计一个数字电压表。 （1）采用串行A/D转换模块或者并行A/D转换模块能对多路电压信号进行采样并使用LED或者液晶显示器进行显示； （2）具有轮流显示功能 （3）能够通过键盘对采样通道进行选择 （4）其它功能 ???? 1.2?设计思路? ?⑴基于AT89C51单片机来设计。? ⑵用ADC0808芯片做为A/D转换器，与单片机的接口为P1口和P2口的高四位引脚。? ⑶电压的输出显示采用LCD1602液晶显示器显示 ⑷通过按键选择通道 1.3总设计框图 利用AD转换器对输入电压进行采集并传输给单片机，得到相应的数字量，再按数字量与模拟量成正比关系运算得到对应的模拟电压值，然后把模拟值通过显示器显示出来，另外可以通过按键选择通道。然后通过单片机与液晶显示器LCD1602连接，最终显示液晶显示器上。 图1 设计总框图 根据系统的功能要求，控制系统采用AT89C52单片机，A/D转换器采用ADC0808。ADC0808是8位的A/D转换器。当输入电压为5.00V时，输出的数据值为255(0FFH)，因此最大分辨率为0.0196V(5/255)。ADC0808具有8路模拟量输入端口，通过3位地址输入端能从8路中选择一路进行转换。如每隔一段时间依次轮流改变3位地址输入端的地址，就能依次对8路输入电压进行测量。显示器采用LCD显示器，显示效果好。按键可只设定一个，用于选择显示的当前通道。 2 硬件电路设计 2.1总硬件电路设计 数字电压表具体硬件电路如图附录A所示。 其中，显示器LCD1602的数据线与89C 51的P0口相连，RS与P1.7相连，R/与P1.6相连，E端与P1.5相连。按键只设定了一个K1，与AT89C52的P1.0，用于进行通道选择，当按下一次，通道加1，显示下一个通道。ADC0808 的数据线D0～D7与AT89C51的P2口相连，地址输入端ADDA、ADDB、ADDC与AT89C51的P3口的低3位P3.0、P3.1、P3.2相连，地址锁存控制端ALE和启动信号START连接在一起与P3.7相连，数据输出允许控制端OE与P3.6相连，转换结束信号EOC与P1.3相连。ADC0808的时钟信号输入端CLOCK与P1.4相连，而P1.4由定时/计数器0控制，每10(s取反一次，则CLOCK的时钟周期为20(s，频率为50KHz，满足ADC0808的时钟要求。参考电压VREF+接+5V电源，参考电压VREF-接地，则当输入电压为5.00V时，输出的数据值为255(0FFH)，当输入电压为0V时，输出的数据值为0(00H)，最大分辨率为0.0196V(5/255)。 2.2 单片机控制模块设计 单片机控制模块的作用是为控制各单元电路的运