单片机课程设计报告-数字电压表.doc

目录 一.课程设计的目的和意义 1 二.系统方案设计及提出 2 2.1 系统方案的提出 2 2.2 方案比较及确定 2 三.系统硬件设计 3 3.1 AT89S51最小系统设计 3 3.1.1 时钟电路硬件设计 7 3.1.2 复位电路硬件设计 7 3.2 A/D转换电路的设计 8 3.3 键盘电路硬件设计 10 3.4 显示电路硬件设计 10 四.系统软件设计 11 4.1 系统软件设计内存分配及芯片地址介绍 11 4.2 系统主程序设计 11 4.3 A/D转换子程序设计 12 4.4 八路循环显示控制子程序 13 4.5 单路显示控制子程序 14 4.6 显示子程序 15 4.7 按键子程序 16 五.系统调试 17 5.1 仿真环境介绍 17 5.2 仿真步骤 20 5.2.1 连接仿真器 20 5.2.2 WINDOWS软件安装 20 5.2.3 编程及调试 20 六.总结 21 七.参考文献 22 附录 23 附录一：程序清单 23 附录二：系统硬件原理图 32 一.课程设计的目的和意义 学校为我们安排了为期三周的单片机课程设计，可以说让我们受益匪浅。细想，其目的及意义主要有以下几点： 目的 ①通过单片机课程设计，加深对单片机的更深层次的理解，熟悉单片机的内部硬件资源，掌握单片机的编程方法及技巧，要学会对单片机的各部硬件资源的控制,分配，特别是掌握单片机中断，定时器的编程方法。灵活运用单片机的基础知识，依据课程设计内容，能够完成从硬件电路图设计，到PCB制版，再到软件编程及系统调试实现系统功能，完成课程设计，加深对单片机基础知识的理解，并灵活运用，将各门知识综合应用。能够上网查询器件资料，培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。独立完成一个小的系统设计，从硬件设计到软件设计，增强分析问题、解决问题的能力，为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。 ②通过这次设计，要学会怎么利用所学单片机知识独立设计系统的能力，达到学于致用的目的，要学会发散创造设计编程思想，要学会开发系统的一般过程，并不断创新。 意义 ①作为一名自动化专业的大三学生，做单片机课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业基础课及专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力？如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢？我想做类似本次的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。 ②在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的专业课知识以及一些实践性很强的软件和工具，如：Protel制图、伟福仿真设备、汇编语言编译软件、单片机的原理等。虽然在过去的学习中曾独立地学习了它们中的一部分，但都不知道学的那些东西具体可以运用在那些领域。可是在本次课程设计中，我们将所学的知识都汇聚到了一起，并适当地加入了一定的其它知识，让我们自己动手动脑完成一项单片机任务，我认为这是很有意义的。而且在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，利用仿真设备去发现问题并解决问题也让我们学到了不少在课堂上无法学到的东西，这是我本次课程设计的巨大收获。并掌握了目前自动化仪表的一般设计过程，锻炼了我们的动手能力和分析，解决问题的能力；积累经验，培养按部就班、一丝不苟的工作和对所学知识的综合应用能力。 二.系统方案设计及提出 2.1 系统方案的提出 a.课程设计内容及技术指标 简易数字电压表可以测量0~5V范围内的8路输入电压值，并在4位LED数码管上8路循环显示或单路选择显示。其测量最小分辨率为0.02V。 注：1、4位LED显示，一位显示模拟量通道数，三位显示电压值（0.00~5.00V）； 2、使用按键切换8路循环显示和单路显示； 3、在单路显示是，使用按键选择待显示的通道； 4、按键可采用查询方式，也可采用中断和查询相结合的方式。 b.系统设计方案框图 图2.1 系统设计方案框图 2.2 方案比较及确定 a.单片机 89C51：与MCS-51 兼容、4K字节可编程闪烁存储器、1000写/擦循环、数据保留时间为10年、128*8位内部RAM、32可编程I/O线、两个16位定时器/计数器、5个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式、片内振荡器和时钟电路。 89S51：在89C51的基础上增加了很多新的功能，性能有了较大提升，价格基本不变，甚至比89C51更低。 比较可知，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案，因此选用89S51为此次课程设计中的单片机。 b.A/D转换器 ADC0804：8位逐次逼近型A/D转换器，一个A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成，输入方式为单通道，转换时间约为100μs，它的非线形误差为±1LSB，电源电压为单一+5V。 ADC0