单片机_数字电压表3.docVIP

单片机课程设计 姓名： 班级： 学院： 学号： 指导老师： 目录 一．摘要………………………………………………………………….2 二．设计内容及要求…………………………………………………….3 2.1设计内容………………………………………………………..3 2.2设计要求………………………………………………………..3 三．系统方案设计……………………………………………………….4 3.1系统原理框图…………………………………………………..4 3.2系统方案描述…………………………………………………..4 3.3A/D转换器接口…………………………………………………4 3.4LED显示器及接口……………………………………………..5 四．电路图设计………………………………………………………….7 4.1原理图设计……………………………………………………….7 4.2内部时钟电路……………………………………………………7 4.3上电复位电路……………………………………………………8 五．软件仿真…………………………………………………………….9 5.1程序编写…………………………………………………………9 5.2仿真实验………………………………………………………...11 六．系统联调……………………………………………………………12 6.1硬件制作………………………………………………………….12 6.2联机调试………………………………………………………….12 七．设计总结……………………………………………………………13 八．附录…………………………………………………………………14 一．摘要 现代的计算机都是大规模集成电路计算机，它们具有功能强、结构紧凑、系统可靠等特点，其发展趋势是巨型化、微型化、网络化及智能化。微型化是计算机发展的重要方向，把计算机的运算器、控制器、存贮器输入/输出接口四个组成 部分集成在一个硅片内，于是就出现了以一个大规模集成电路为主组成 的微型计算机——单片微型计算机，简称单片机，由于单片机的重要应用领域为智能化电子产品，一般需要嵌入仪器设备内，故又称为嵌入式微控制器。本课程设计要求采用单片机来设计一个数字电压表，输入为0～5V线性模拟信号，输出通过LED显示。这里就涉及到模数转换，LED显示器与单片机的连接，单片机时钟电路与复位电路和驱动的接法。需了解各设计要求，并清楚各芯片的引脚及其功能和各芯片之间的连接方法，重点为所选单片机80C51各引脚的选取及其分配。对于此次课程设计要求，采用了51系列单片机、ADC0809、7段LED数码管、74LS244、或非门、可变电阻等器件，从局部到整体的设计，成功实现其功能要求。 二．设计内容及要求 2.1设计内容 每人1题，选题后先在proteus上进行软件仿真设计，在仿真实现的基础上，要求完成部分硬件模块的制作和系统联调，实验内容为设计一个数字电压表，实现从模拟信号输入到数字信号输出的基本功能。 2.2设计要求 基本要求： 采用51系列单片机和ADC设计一个数字电压表，输入为0～5V线性模拟信号，输出通过LED显示，要求显示两位小数。 发挥部分： 输入为0～50mV线性模拟信号，放大100倍后送入AD输入通道。 三．系统方案设计 3.1系统原理框图 图一、系统原理框图 3.2系统方案描述 通过电压输入，将其放大（或可省这一步），再将其进行A/D转换，得到数字信号，通过51单片机及其程序控制将其用LED显示出来，51系列单片机需连复位电路和晶振电路。 3.3A/D转换器接口 在单片杨的实时控制和智能仪器仪表等应用系统中，被控制或被测量对象的有关参量往往是一些连续变化的模拟量，如温度、压力、流量、速度等物理量，这些模拟量必须转换成数字量后才能输入到计算机进行处理。计算机处理的结果，也常常需要转换为模拟信号，驱动相应有招待机构，实现对被控对象的控制。若输入是非电的模拟信号，还必须通过传感器转换成电信号并加以适当的放大。实现模拟量转换成数字量的器件称为A/D转换器。实现数字量转换成模拟量的器件称为D/A转换器。图二为具有模拟量输入和模拟量或数字量输出的MCS-51应用系统结构框图。 图二、具有模拟量输入和模拟量或数字量输出的MCS-51应用系统