基于单片机的简易数字电压表的设计..pdf

简易数字电压表的设计 说 明 书 姓 名： X X 学 号： 112602XX 专业班级：电子信息科学与技术（ 2 ）班 学 院：电气工程与信息学院 联系方式： 1829834XXXX 基于单片机的简易数字电压表的设计 2 设计总体方案 2.1 设计要求 ⑴以 MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。 ⑵采用 1 路模拟量输入，能够测量 0-5V 之间的直流电压值。 ⑶电压显示用 4 位一体的 LED数码管显示，至少能够显示两位小数。 ⑷尽量使用较少的元器件。 2.2 设计思路 ⑴根据设计要求，选择 AT89C51单片机为核心控制器件。 ⑵ A/D 转换采用 ADC0808实现，与单片机的接口为 P1 口和 P2 口的高四位引脚。 ⑶电压显示采用 4 位一体的 LED数码管。 ⑷ LED数码的段码输入 , 由并行端口 P0 产生：位码输入，用并行端口 P2 低四位 产生。 2.3 设计方案 硬件电路设计由 6 个部分组成 ; A/D 转换电路， AT89C51单片机系统， LED显 示系统、时钟电路、复位电路以及测量电压输入电路。硬件电路设计框图如图 1 所示。 AT89C51 时钟电路 P1 A/D 转换电路 测量电压输入 P2 P2 显示系统 复位电路 P0 图 1 数字电压表系统硬件设计框图 1 基于单片机的简易数字电压表的设计 3 硬件电路设计 3.1 A/D 转换模块 现实世界的物理量都是模拟量，能把模拟量转化成数字量的器件称为模 / 数转 换器（ A/D 转换器），A/D 转换器是单片机数据采集系统的关键接口电路，按照各 种 A/D 芯片的转化原理可分为逐次逼近型，双重积分型等等。双积分式 A/D 转换 器具有抗干扰能力强、转换精度高、价格便宜等优点。与双积分相比，逐次逼近 式 A/D 转换的转换速度更快，而且精度更高，比如 ADC0809、ADC0808等，它们通 常具有 8 路模拟选通开关及地址译码、锁存电路等， 它们可以与单片机系统连接， 将数字量送到单片机进行分析和显示。一个 n 位的逐次逼近型 A/D 转换器只需要 比较 n 次，转换时间只取决于位数和时钟周期，逐次逼近型 A/D 转换器转换速度 快，因而在实际中广泛使用 [1] 。 3.1.1 逐次逼近型