单片机的数字电压表设计报告.docVIP

单片机原理及系统课程设计 评语： 考勤（10） 守纪（10） 过程（40） 设计报告（30） 答辩（10） 总成绩（100） 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2010 年 3 月 7 日 基于单片机的数字电压表设计 摘 要 本文是基于单片机的数字电压表的设计，用单片机AT89S52作为主控单元，ADC0809作模数转换芯片，0~5V直流电压，其测量最小误差为0.02V。本设计主要分为硬件电路及软件程序两部分。硬件电路可分为A/D转换电路、LED显示电路程序的设计使用C编程AT89S52；数字电压表；ADC0809 Abstract The design of this article is based on single chip microcomputer digital voltmeter, AT89S52 MCU as the main control unit, the ADC0809 modulus conversion chip, measurement of 0 ~ 5 V dc voltage, the minimum error of measurement is 0.02 V. This design is mainly divided into two parts, hardware circuit and software program. Hardware circuit can be divided into A/D conversion circuit, LED display circuit. Program design using C language programming. Key Words: AT89S52, Digital Voltmeter, ADC0809 1.引言 随着电子时代的来临，人们对各种数字仪表的精度要求更高，以前的指针仪表已经不能满足人们的需要，所以就出现了数字电压表这种更精确的测量仪器。 本次课程设计的主要任务是完成模拟量电压转换成数字量电压，然后通过数码管显示出来。主要包括两大模块：转换模块，显示模块，结合硬件和软件，使误差最小。 2.系统总体方案设计 2.1 总体设计方案 根据系统设计的要求和功能，将系统分为主控模块，A/D转换模块，LED显示模块，复位电路，时钟电路几个模块，系统框图如图1所示，主控模块采用AT89S52单片机，A/D转换模块采用ADC0809芯片，用于A/D转换，显示模块采用4位七段共阳LED数码管，用于显示电压值。 2.2系统组成框图 图2.2系统组成框图 3.硬件设计 3.1系统硬件设计原理 通过变量设置选择八路通道中的第三路，将该路模拟电压送入ADC0808相应通道，单片机软件设置ADC0808开始A/D转换，转换结束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ADC0809转换后的数字量存到片内RAM。系统调出数据处理子程序，将测量结果转化为0.00~5.00V，最后通过查表将每一位数据输出到LED显示电路，将相应电压显示出来，程序进入下一个循环。单片机的P0.0~P0.7作为4位动态数码显示管的段显示控制。P2.1~P2.3作为4位动态显示管的位显示控制。 3.2硬件设计原理图 在Proteus仿真环境下所搭建的系统硬件电路图如图32所示。 图32系统原理图 4软件设计 4.1软件设计方案 主程序包含初始化部分，调用A/D转换子程序和延时部分。A/D转换程序由开始设定的ST的变化开始（产生下跳沿 使ADC0809的START开始运转）然后当转换结束（EOC=1）时，开始传输数据到P1（OE=1输出允许信号置1）至传输结束时OE置0，将获得的电压量转换成所对应的16进制数据并寄存，再通过取模的方式把各位数字逐个提取，最后通过查询代码表得到相应的BCD码，最后显示即可结束。 ADC0809转换之后输出的结果是8位二进制数。当ADC0809输出为（111111111）时，输入电压值VI=5.00V；当ADC0809输出为时，输入电压值为VI=0.00V；当ADC0809输出为时，输入电压值VI=2.50V。由于单片机进行数学运算时结果只取整数部分，因此当输出为时计算出的电压值VI=2.00V，很不准确。为了提高精确度，必须把小数部分保留，具体方法是：如果小数