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毕业设计（论文）

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毕业设计（论文）报告

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基于某51单片机实现ADC0808数模转换与显示

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基于某51单片机实现ADC0808数模转换与显示

摘要：本文针对51单片机与ADC0808模数转换器的结合应用进行研究，提出了一种基于51单片机的ADC0808模数转换与显示系统设计。首先对ADC0808模数转换器的原理及其与51单片机的接口进行了详细分析，然后介绍了系统的硬件设计，包括单片机、ADC0808转换器、显示模块等。接着阐述了系统软件设计，包括初始化程序、数据采集程序、显示程序等。最后对系统进行了实验验证，验证了系统的稳定性和可靠性。本文的研究成果对于提高51单片机的应用水平具有一定的理论意义和实际应用价值。

前言：随着科技的不断发展，单片机技术在各个领域得到了广泛应用。51单片机作为我国自主研发的一种高性能、低功耗的单片机，具有广泛的应用前景。模数转换器（ADC）作为模拟信号与数字信号之间的转换器件，在许多电子系统中扮演着重要角色。本文旨在探讨基于51单片机的ADC0808模数转换与显示系统的设计与实现，以提高51单片机的应用水平。

一、1.ADC0808模数转换器原理及与51单片机接口

1.1ADC0808模数转换器原理

1.ADC0808模数转换器是一种典型的逐次逼近型模数转换器，其基本工作原理是利用内部比较电路，将模拟电压信号逐位逼近到参考电压值，并通过D/A转换器输出数字信号。这种转换方式具有较高的转换精度和稳定性，常用于需要高分辨率和高准确度的应用场合。例如，在数字温度传感器中，ADC0808可以有效地将温度传感器的模拟信号转换为数字信号，便于后续的数据处理和显示。

在ADC0808的内部结构中，主要包含采样保持电路、8位A/D转换器、地址译码器、三态输出锁存器和时钟电路等模块。采样保持电路负责将模拟输入电压在启动信号的作用下进行采样和保持，以防止在转换过程中由于电压变化而引起的误差。8位A/D转换器则通过逐次逼近的方法，将模拟输入电压转换为对应的数字信号。地址译码器根据外部地址信号选择不同的通道进行数据采集。三态输出锁存器用于存储A/D转换后的数据，并在需要时输出给外部设备。时钟电路则为整个转换过程提供定时信号。

ADC0808具有8个模拟输入通道，通道选择可以通过外部引脚来实现。当模拟输入电压被采样并保持后，逐次逼近寄存器开始进行逐位比较，并将结果反馈给A/D转换器。转换过程完成后，A/D转换器输出8位数字信号，通过三态输出锁存器输出给外部设备。例如，在温度测量系统中，可以选用ADC0808的第5通道来连接温度传感器，将模拟温度信号转换为数字信号，从而实现对温度的精确测量。

在转换精度方面，ADC0808具有较高的分辨率，其分辨率可达8位，即256级。这意味着当输入电压变化1个单位时，输出的数字信号变化为1/256。在实际应用中，ADC0808的精度可以达到±0.5LSB，即±0.5/256，这在很多应用中已经足够。例如，在工业控制领域，ADC0808可以用来检测温度、压力、流量等模拟量，通过数字信号的处理和传输，实现对各种工业过程的实时监控和控制。

1.2ADC0808模数转换器内部结构

(1)ADC0808模数转换器的内部结构主要包括采样保持电路、A/D转换器核心、地址译码逻辑、三态输出锁存器和时钟发生器等关键模块。采样保持电路由采样开关和电容组成，负责将输入的模拟信号在启动信号的控制下进行快速采样并保持稳定，确保在A/D转换过程中模拟信号不会发生漂移。A/D转换器核心是模数转换的心脏部分，采用逐次逼近算法将采样保持的模拟电压转换为数字值。

(2)地址译码逻辑负责根据外部输入的地址信号来选择不同的模拟输入通道，ADC0808提供了8个通道供用户选择，每个通道对应一个输入引脚。通过改变地址输入，用户可以指定要转换的模拟信号来源。三态输出锁存器用于存储转换后的数字数据，并在需要时通过三态输出引脚将数据传输到外部设备，如微控制器或其他数字电路。时钟发生器为整个转换过程提供统一的时序控制信号，确保A/D转换的准确性和稳定性。

(3)ADC0808的内部还包含一个8位D/A转换器，用于模拟测试和校准。D/A转换器可以将数字数据转换为模拟电压，用于校准A/D转换器的精度。此外，ADC0808还具备一个片选引脚，当该引脚被激活时，A/D转换器才开始工作。整个内部结构设计紧凑，集成度高，使得ADC0808成为单片机应用中理想的模数转换器选择。

1.3ADC0808与51单片机接口设计

(1)ADC0808与51单片机的接口设计是整个模数转换系统设计的关键部分。接口设计主要涉