数字万用表单片机课程设计.docx

摘要 本课题实验主采用 AT89S51 芯片和 ADC0809 芯片来完成一个简易的数字万用表，能够 测量电压， ，对输入的 0~5V 模拟直流电压进行测量，并通过一个 4 位一体的 7 段 LED 数码管 进行显示，测量误差为 0.02V ，该电压表的测量电路主要由三个模块组成 :A/D 转换模块，数据 处理模块，及显示控制模块。 A./D 转换主要由芯片 ADC0809 来完成，它负责把采集到的模拟 量转换为相应的数字量传送到数据处理模块，数据处理则由 AT89S51 来完成，其负责把 ADC0809 传送来的数字量经一定的数据处理， 产生相应的显示码送到显示模块进行显示， 另外 它还控制着 ADC0809 芯片的工作，显示模块主要由 7 段数码管及相应的驱动芯片（ 74HC245） 组成，显示测量到的电压值。 关键词 简易数字万用表， ADC0809， AT89S51。 实现方案 本实验采用 AT89S51 单片机芯片配合 ADC0809 模/数转换芯片构成一个数字电压表。 该电路通过 ADC0809 采样输入口 IN0 输入的 0~5V 的模拟电压，经过模 /数转换，产生相应的 数字量经过其输出通道 D0~D7 传送到 AT89S51 芯片的 P0 口 , AT89S51 负责把接收到的数字量 经过数据处理， 产生正确的 7 段数码管的显示段码， 并通过其 P1 口经驱动芯片 74HC245 驱动， 再传送给数码管，同时还通过其三位 I/O 口 P3.0,P3.1,P3.2,产生位选信号，控制数码管的亮灭， 另外 AT89S51 还控制着 ADC0809 的工作，其 ALE 引脚为 ADC0809 提供了 1MHZ 工作的时钟 脉冲， P2.3 控制着 ADC0809 的地址锁存器（ ALE）： P2.4 控制着 ADC0809 的启动端： P2.5 控 制着 ADC0809 的输出允许端： P3.7 控制 ADC0809 的转换结束信号系统框图如图 1-1 所示 图 1-1 1 硬件选择方案： 一、实验所需元器件 1.AT89S51 芯片 2. AD0809 芯片 3. 74HC245 4. 4 位一体数码 5. 6MHZ 晶振 6. 33pF 电容 7. 0.1 μf 滤波电容 8. 10 μf 电解电容 9. 按键开关 10. 发光二极管 11. 4.7K Ω精密电位器 12. 510Ω 电阻 13. 8.2K Ω电阻 14. 10K Ω电阻 15. 导线 二、主要元器件的介绍 1 块 1 块 2 块 1 个 1 个 2 个 2 个 1 个 1 个 1 个 1 个 12 个 1 个 1 个 若干 1、模数转换芯片 ADC0809： ADC0809 是典型的 8 通 8 位通道逐次逼近式 A/D 转换器， 它可以喝微型计 算机直接接口。 （1） ADC0809 内部逻辑框图 图 1-2 ADC0809 内部逻辑框图及引脚图 ADC0809 的内部逻辑框图如图 1-2 所示。途中多路模拟开关可选通 8 路模 拟通道，允许 8 位模拟量分时输入，并共用一个 A/D 转换器进行转换器，地址 锁存器与译码电路完成对 A 、 B 、 C 三个地址位进行所存与译码 2 选择的通道IN0 选择的通道 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 B(ADDB) 0 0 1 1 0 0 1 1 ADC0809 C(ADDC) 0 0 0 0 1 1 1 1 （2） ADC0809 C（ADDA ） 0 1 0 1 0 1 0 1 通道选择表 的引脚 ADC0809 芯片为 28 引脚双列直插式装置其引脚排列图为 1-2 所示。 （3） ADC0809 的工作原理 首先输入 3 位地址，并使 ALE=1, 将地址存入地址锁存器中，此地址经译码选通 8 路模拟输入之一的比较器。启动端上升沿逐次逼近寄存器复位，下降沿启动 A/D 转换，之后 EOC 输出信号变低，指示转换正在进行，知道 A/D 转换完成。 EOC 变为高电平，指示 A/D 转换结束，结果数据已经存入锁存器，这个信号可 用作中断申请，当 O