黄楠楠单片机数字电压表.docVIP

河南科技大学 课 程 设 计 说 明 书 课程名称 ＿单片机原理＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 题 目 ＿＿数字电压表设计＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 院 系 ＿电子信息工程学院＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 班 级 自动化085班＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 学生姓名 黄楠楠＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 指导教师 叶宇程＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 日 期 2011年5月20日＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 课程设计名称 单片机原理 学生姓名 黄楠楠 专业班级 自动化085 设计题目 数字电压表设计 课程设计目的 培养学生文献检索的能力，如何利用Internet检索需要的文献资料。 培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 培养学生综合运用知识的能力和工程设计的能力。 培养学生理论联系实际的能力。 提高学生课程设计报告撰写水平。 设计内容和设计要求 1、设计内容 利用51单片机与ADC0808或ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0－5V之间的直流电压值，四位数码显示或LM1602液晶显示，但要求使用的元器件数目最少。 （1）使用ADC0808或ADC0809芯片做为电压输入的AD模块； （2）使用外部按键控制方式读取电压信号； （3） 使用4位共阴极动态LED数码管或LM1602液晶显示屏作为输出显示部分； （4）软件可用C语言或汇编语言，硬件可用实验箱或Protues仿真软件实现功完整的能演示。 2、设计要求 （1）设计单片机最小系统（包括复位按钮、晶振电路等）； （2）共阴极LED数码管或LM1602液晶显示。 （3）用定时器中断方式定时刷新或按键控制读取方式显示，使用按键控制时要求使用外部中断方式。 （4）绘制实现本设计内容的硬件电路（原理图），系统的组成框图。 （5）给出ADC0808或ADC0809的功能说明与使用方法； （6）编写本课程设计内容的软件设计（包含程序流程图和对程序注释）。 三、硬件设计原理 模数转换原理： 试验中，我们选用ADC0809作为模数转换的芯片，其为逐次逼近式AD转换式芯片，其工作时需要一个稳定的时钟输入，根据查找资料，得到ADC0809的时钟频率在10khz~1200khz,我们选择典型值640khz。课题要求测量电压范围是0到5V，又ADC0809的要求：Vref+=Vcc,Vref-=GND，故我们取Vref+=+5V，Vref-=0V。由于ADC0809有8个输入通道可供选择，我们选择IN6通道，直接使ADC0809的A接地，B、C接高电平可以了，在当ADC0809启动时ALE引脚电平正跳变时变可以锁存A、B、C上的地址信息。ADC0809可以将从IN6得到的模拟数据转换为相应的二进制数，由于ADC0809输出为8位的二进制数，转换时将0到5V分为255等分，所以我们可以得到转换公式为x/255*5化简为：x/51,x为得到的模拟数据量，也就是直接得到的电压量。在AD转换完成后，ADC0809将在EOC引脚上产生一个8倍于自身时钟周期的正脉冲，以此来作为转换结束的标志。然后当OE引脚上产生高电平时，ADC0809将允许转换完的二进制数据输出。 数据处理原理： 由ADC0809的转换原理可以知道我们从其得到数据还只是二进制数据，我们还需要进一步处理来的到x的十进制数，并且对其进行精度处理，也就是课题要求的的精确到小数点后两位，在这里我们用51单片机对数据进行处理。我们处理数据的思路是：首先将得到的二进制数直接除以十进制数51，然后取整为x的整数部分，然后就是将得到的余数乘以10，然后再除以51，再取整为x的十分位，最后将得到的余数除以5得到x的百分位。 硬件原理图： 系统框图： 四、主要器件介绍 1、AT89C51 AT89C51芯片模型 AT89C51芯片的各引脚功能为： P0口：8位，漏极开路的双向I/O口。这组引脚共有8条，P0.0为最低位。这8个引脚有两种不同的功能，分别适用于不同的情况。 P1口：8位，准双向I/O口，具有内部上拉电阻。这8个引脚和P0口的8个引脚类似，P1.7为最高位，P1.0为最低位，当P1口作为通用I/O口使用时，P1.0-P1.7的功能和P0口的第一功能相同，也用于传送用户的输入和输出数据。 P2口：这组引脚的第一功能与上述两组引脚的第一功能相同即它可以作为通用I/O口使用，它的第一功能和P0口引脚的第二功能相配合，用于输出片外存储器的高8位地址，共同选中片外存储器单元，但并不是像P0口那样传送存储器的读/写数据。 P3口：这组引脚的第一功能和其