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基于51单片机的多路数据采集器

一、摘要：用51单片机控制ADC0808将模拟信号（0~0.5V）转换成数值量（0~255），再

控制LED数码管以十六进制实时显示出来。ADC0808为模/数（A/D）转换器。在Proteus软

件上实现电路设计和程序设计，并进行实时交互仿真。本设计采用了以单片机为开发平台，

控制系采用AT89C52单片机，A/D转换采用ADC0808。系统除能确保实现要求的功能外，还可

以方便进行8路其它A/D转换量的测量。万用板经过排版、布线、焊接、调试等工作后基于

51单片机的简易电压表成形。

关键字：51单片机ADC0808LED数码显示

二、设计要求

1、用51单片机作为控制器，来控制ADC0808将模拟信号转换成数值量（0—255）；

2、可准确测量0—0.5V电压，最小分辨率2mV；

3、测量误差小于5%；

4、用51单片机控制两位数码管显示实时测量电压的16进制数值量；

5、单片机采用中断工作方式；

6、在Proteus软件上实现多路电压的测量的电路和程序设计，并进行实时仿真；

三、功能创新

(1)在Proteus软件上实现了8路电压的测量设计，并仿真成功，且在万用板上焊接、

调试成功；

(2)设计一个外部开关通过中断方式来选择任意一路的电压测量，并用单片机控制一

位数码管显示路数；

(3)通过编程实现直接在LED数码管上显示测量电压值，并精确到1mV；

(4)设计一个由LED灯和蜂鸣器组成的报警电路，当被测电压超过测量范围时，报警电

路实现报警；

四、硬件电路设计

1、系统设计框图

根据设计要求与思路，在Proteus软件上设计和仿真该系统的设计方案。硬件电路

由6个部分组成，即单片机电路、复位电路、4位LED显示电路、A/D转换电路和键盘及

报警电路、放大电路。系统设计框图如下：

单

复位电路LED显示电路

片

时钟电路机报警电路0~0.5V输入

系

按键电路A/D转换放大电路

统

图1系统框图

2、单片机系统电路

本次设计选择Atmel公司生产的AT89C52作为控制芯片。AT89系列与MCS-51系

列单片机相比有两大优势：第一，片内程序存储器采用闪速存储器，使程序的写入更加

方便;第二，提供了更小尺寸的芯片，使整个电路体积更小。它以较小的体积、良好的性

价比倍受青睐。51单片机如下图：

图251单片机管脚图

3、时钟电路

单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的。在单片机的XTAL1和XTAL2两个管

脚，接一只晶振及两只电容就构成了单片机的时钟电路。电路中，电容C1和C2对震荡

电路有微调的作用，通常的取值范围位（30+10）pF。石英晶体选择6MHz或12MHz都

可以，其结果只是机器周期时间不同，影响计数器的计数初值，此设计取12MHz。时钟

电路如下图：

C2

33p

X1

C112M

图333p时钟电路

4、复位电路

复位是单片