四路數(shù)字電壓表

1、四路數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)摘要隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，微處理器芯片的集成程度越來越高，單片機(jī)已可以在一塊芯片上同時(shí)集成CPU、存儲器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)電路，這就很容易將計(jì)算機(jī)技術(shù)與測量控制技術(shù)結(jié)合，組成智能化測量控制系統(tǒng)。數(shù)字電壓表就是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。本課程設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)主要由三個(gè)模塊組成：A/D轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)處理模塊及顯示模塊。A/D轉(zhuǎn)換主要由芯片ADC0808來完成，它負(fù)責(zé)把采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量再傳送到數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理模塊則由芯片AT89C51來完成，其負(fù)責(zé)把ADC0808傳送來的數(shù)字量經(jīng)過

2、一定的數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生相應(yīng)的顯示碼送到顯示模塊進(jìn)行顯示。此數(shù)字電壓表電路相對簡單，所用的元件較少，成本低，且測量精度和可靠性較高。關(guān)鍵詞：A/D轉(zhuǎn)換器,AT89C51,ADC0808課程設(shè)計(jì)說明書第課程設(shè)計(jì)說明書第II頁TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 1緒論1課題描述1基本工作原理及框圖1 HYPERLINK l bookmark6 2相關(guān)芯片及硬件電路設(shè)計(jì)2 HYPERLINK l bookmark8 AT89C51芯片2 HYPERLINK l bookmark10 ADC0808芯片2 HYPERLINK l bookmark12 ADC0808芯片

3、介紹2ADC0808轉(zhuǎn)換原理3時(shí)鐘電路4復(fù)位電路4 HYPERLINK l bookmark16 A/D轉(zhuǎn)換電路5數(shù)碼顯示電路6總電路7 HYPERLINK l bookmark18 3軟件設(shè)計(jì)7程序設(shè)計(jì)總方案7系統(tǒng)子程序設(shè)計(jì)8初始化程序8 HYPERLINK l bookmark20 A/D轉(zhuǎn)換子程序8顯示子程序9程序設(shè)計(jì)94調(diào)試仿真11總結(jié)13 HYPERLINK l bookmark24 致謝14 HYPERLINK l bookmark26 參考文獻(xiàn)15課程設(shè)計(jì)說明書第課程設(shè)計(jì)說明書第 頁顯示子程序子程序采用動態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)四位數(shù)碼管的數(shù)值顯示，在采用動態(tài)掃描顯示方式時(shí)，要使得LED顯示的

4、比較均勻，又有足夠的亮度，需要設(shè)置適當(dāng)?shù)膾呙桀l率，當(dāng)掃描頻率在70HZ左右時(shí)，能夠產(chǎn)生比較好的顯示效果，一般可以采用間隔10ms對LED進(jìn)行動態(tài)掃描一次，每一位LED的顯示時(shí)間為1ms。在本設(shè)計(jì)中，為了簡化硬件設(shè)計(jì)，主要采用軟件定時(shí)的方式，即用定時(shí)器0溢出中斷功能實(shí)現(xiàn)11us定時(shí)，通過軟件延時(shí)程序來實(shí)現(xiàn)5ms的延時(shí)程序設(shè)計(jì)根據(jù)以上分析，在Keil4編寫控制程序如下所示。#includeunsignedchara16=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79,

5、0 x71,b4,c=0 x01;sbitSTART=P2A4;sbitOE=P2A6;sbitEOC=P2A5；sbitadd_a=P2A2;sbitadd_b=P2A1;sbitadd_c=P2A0;sbitled=P2A7;sbitbuzzer=P2A3;voidDelay1ms(unsignedintcount);unsignedinti,j;for(i=0;icount;i+)for(j=0;j120;j+);voidshow()unsignedintr;for(r=0;r4;r+)P1=(c=0 x40)for(i=0;i=100;i+)led=led;buzzer=buzzer;

6、led=1;buzzer=1;elseled=0;buzzer=0;addata=addata*1.96;OE=0;b0=aaddata%10;b1=aaddata/10%10;b2=aaddata/100%10;b3=aaddata/1000;for(i=0;i=0 x80)for(i=0;i=100;i+)led=led;buzzer=buzzer;led=1;buzzer=1;elseled=0;buzzer=0;addata=addata*1.96;OE=0;b0=aaddata%10;b1=aaddata/10%10;b2=aaddata/100%10;b3=aaddata/1000

7、;for(i=0;i=200;i+)show();4調(diào)試仿真利用Proteus仿真軟件畫出電路圖，并在Keil4上編寫控制程序，并編譯生成.hex文件，將,hex文件加載到AT89C51上，然后進(jìn)行仿真。通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RV可改變模擬電壓的大小，于是將其四路模擬電壓分別設(shè)定為+0.00V、+2.50V、+3.50V、+4.99V進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試仿真圖如圖14所示。其調(diào)試結(jié)果分別為00.00V、02.48V、03.48V、04.99V，通過多次模擬調(diào)試對比數(shù)碼管顯示電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓表上的電壓可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字電壓表能夠?qū)崿F(xiàn)四路模擬信號的A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果在數(shù)碼管上顯示到小數(shù)點(diǎn)后2位，而且可以通過調(diào)節(jié)

8、可調(diào)電阻輸入模擬電壓的大小,其絕對誤差為0.02V在誤差-0.02V+0.02V范圍內(nèi)。故本四路數(shù)字電壓表符合了本次課程設(shè)計(jì)的要求。圖14調(diào)試仿真圖總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)字電壓表測量四路電壓的功能，詳細(xì)說明了從原理圖的設(shè)計(jì)、電路圖的仿真再到軟件的調(diào)試。在本次設(shè)計(jì)采用了AT89C51單片機(jī)芯片，與以往的單片機(jī)相比增加了許多新的功能，使其功能更為完善，應(yīng)用領(lǐng)域也更為廣泛。止匕外，在設(shè)計(jì)中還用到了模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0808,使數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換更加容易。以前在學(xué)單片機(jī)課程時(shí)只是對其理論知識有了初步的理解，通過這次設(shè)計(jì)，我對單片機(jī)的工作原理有了更深的理解。無論是在硬件連接方面，還是在軟件編程方面，

9、我都得到很大提高。致謝這次課程設(shè)計(jì)使我對對單片機(jī)原理有了整體的認(rèn)識，對系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)框架和流程有了清醒的認(rèn)識，同時(shí)也意識到自己的知識還有待加強(qiáng)，激勵我不斷充實(shí)自己。在本次課程設(shè)計(jì)中我遇到了很多問題，最后在李文方老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解完成本次課程設(shè)計(jì)。在李老師那里我不僅學(xué)到很多實(shí)用的專業(yè)知識，而且還學(xué)到了嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)、認(rèn)真的工作態(tài)度和極強(qiáng)的敬業(yè)精神，也讓我明白了不畏困難、勇于攀登艱難的重要性，這對我未來的學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生很大的影響，最后我向李老師表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)1胡漢才.單片機(jī)原理與接口技術(shù)M.北京：清華大學(xué)出版社，1995.6.2樓然苗等.51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例M.北京：北京航空航天出版社，2003.3.3何立民.單片機(jī)高級教程M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001.4張毅