ATC单片机数字电压表的设计.docVIP

题目：基于AT89C51单片机数字电压表的设计 目 录 一、 整体设计思路框图及原理图……………………………1 二、 模块分析…………………………………………………2 1. AT89C51单片机…………………………………………2 2. A/D转换………………………………………………….3 3. 显示电路………………………………………………..4 三、 软件设计…………………………………………………5 四、 程序清单……………………………………………....6 五、 仿真实验调试……………………………………………12 六、 总结与体会 …………………………………………….13 七、 参考文献 ………………………………………………..14 整体设计思路框图及原理图 数字电压表的设计即将连续的模拟电压信号经过A/D转换器转换成二进制数值，再经由单片机软件编程转换成十进制数值并通过显示屏显示。 按系统实现要求，决定控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换由于仿真软件里的ADC0809元件有问题，这里用ADC0808代替，它和ADC0809区别很小。 采用ADC0808。数字电压表系统整体框图如下图1所示。 图1 整体框图 系统通过软件设置单片机的内部定时器T1产生中断信号。通过片选选择8路通道中的一路，将该路电压送入ADC0808的EOC端口产生高电平，同时将ADC0808的OE端口置为高电平，单片机将转换后结果存到片内RAM。系统调出转换显示程序，将转换为二进制的数据在转换成十进制数并输出到LCD显示电路，将相应电压显示出来。 原理图见附录图7。 模块分析 AT89C51单片机 接口分配电路设计如右图2所示： P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/ 地址的第八位。在这里P0口作为输入与输出分别与ADC0808的输出端和LCD显示的输入端相连，且P0外部被阻值为1K?的电阻拉高。 P2口：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，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。这里只用到了P2.0~P2.3四个端口，其中P2.1~P2.3都是作为输出端口控制显示电路的寄存器选择、读写信号和使能端口。 P3口：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。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，在这里用到了P3.3 /INT1（外部中断1）、 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）。 A/D转换 接口分配电路设计如图3所示： 　　IN0～IN7为8路模拟量输入端，这里只接一路电压信号，其输入信号是由直流电源及可调电阻提供。 　　OUT1~OUT8为8位二进制数字量输出端，其另一端连接到AT89C51单片机进行数值转换。 　　ADDA、ADDB、ADDC为3位片选地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。 　　ALE为地址锁存允许信号，由单片机P3.6口写信号与P2.0口相或取反输入，高电平有效。 　　START为 A／D转换启动脉冲输入端，由单片机P3.6口写信号与P2.0口相或取反输入一个正脉冲使其启动（脉冲上升沿使0808复位，下降沿启动A/D转换）。 　　EOC为 A／D转换结束信号，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平取反给P3.3口（转换期间一直为低电平）。 　　OE为数据输出允许信号，高电平有效。当A／D转换结束时，此端由单片机P3.7读信号与P2.0口相或后取反输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。 　　 显示电路　 接口分配设计如图4所示： RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。由单片机P2.1口控制 R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电 平R/W为低电平时可以写入数据。由单片机P2.2口控制 E