《数字电子技术基础》课程设计说明书_基于单片机的数字式电压表.docVIP

目录 摘要 - 0 - 第一章 概述 - 1 - 第二章 方案论证及整体设计 - 2 - 2.1 设计目标 - 2 - 2.2 核心控制系统 - 2 - 2.3 总体设计 - 3 - 第三章 系统硬件结构设计 - 4 - 3.1 硬件系统设计原则 - 4 - 3.2 A/D转换电路 - 4 - 3.3 电压反向电路 - 8 - 3.4 数码显示模块电路 - 10 - 3.5 输入电路 - 10 - 第四章 系统的软件设计 - 11 - 4.1 系统主程序设计 - 11 - 第五章 制作与调试 - 12 - 5.1电路的仿真与分析 - 12 - 5.2 调试 - 12 - 结 论 - 14 - 参考文献 - 15 - 附录一 源程序 - 16 - 附录二 原理图 - 18 - 本科生课程设计成绩评定表 摘 要 本文设计了基于单片机的数字式电压表，具有可选档，精度高等特点。通过对现有的各种方案分析，采用以AT89S52单片机为中央处理器，利用ICL7135芯片为完成A/D转换功能并且由LED数码管显示结果。给出了具体的硬件设计电路和软件结构，详细叙述了系统硬件线路的设计要点和结构以及软件的设计要点，同时给出了各部分硬件电路原理图和子程序的流程图。经过实验测试，实现了电压测试功能，基本上达到了任务书的要求。 可测量0~±2V，精度高可显示4位半位数值 关键词 AT89S52 ICL7135 　LED数码管显示 数字电压表 选档 第一章 概述 21世纪是一个数字化的时代，各式各样的数字产品如雨后春笋般进入科学研究、工业生产和生活等各领域。当今，数字电压表正进入一个蓬勃发展的新时期，一方面它开拓了电子测量领域的先河，另一方面它本身正朝着高准确度、智能化、低成本的方向发展。此外，数字电压表在安装工艺、外观设计、安全性、可靠性等方面也在不断改进，日臻完善。功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，数字电压表的设计和开发,已经有多种类型和款式基于微处理器(单片机)控制的数字电压表，实现数字电压表的硬件电路。电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，调节工作可实现自动化还可以方便地进行8路A／D转换量的测量，远程测量结果传送等功能。欠缺灵活，其系统功能固定，难以更新扩展第二章 方案论证及整体设计 2.1 设计目标 设计一个数字电压表，要求： 1. 电压测量范围：0-±2V 2. 结果可显示四位半数值 3. 输出数据用LED数码管显示 4. 用ICL7135实现数字量的转换 5. 用ICL7660产生-5V电压 6. 核心控制部件采用单片机控制，不需要看门狗电路，直接利用单片机资源。目前采用单片微处理器来作为应用系统的中央处理器。单片微理器具有集成度高，系统结构简单，应用灵活，处理功能强，运算速度快等一系列优点，这就使单片机为基础的应用系统容易做到体积小，性能好，价格便宜，易于产品化。 目前单片机种类繁多，有8位机的Intel MCS-51系列，PIC系列等，16位单片机有Intel MCS-96系列等。在本设计中，8位单片机就能满足系统的设计需要。目前的8位单片机中，以Intel MCS-51系列单片机的品种最多，接口芯片以及应用软件也非常丰富。在选择MCS-51系列单片机芯片时，在成本允许的情况下，尽可能地选用集成度高的微处理器。ATEML公司推出的89S52低功耗单片机，高性能的8位COMS单片机。它内部集成了8k的flash程序存储器，这种flash存储器可以反复擦除1000次之多，将使程序调试非常方便。同时AT89S52具有128字节内部RAM, 32位输出/输入口线，个16位定时器/计数器，6个中断源2级中断处理能力，具有休眠和掉电两种节电模式。从系统的各个方面考虑，选用AT89S52单片机作为遥控接受系统的中央处理器，它应该完全能够满足系统的需要[]。 　　　　　　 图2-1 总体设计框图 系统总体设计框图如图2-1所示，工作原理：输入的电压经档位判断选择量程，高电压在进入Ａ/Ｄ转换电路前还需进行适当的衰减，在衰减到一定范围时由ICL7135将模拟电压转换成数字量输出送单片机处理。ICL7135每次往单片机送数时都会产生一个负脉冲，该脉冲向单片机外中断0提出申请，单片机转向执行中断程序，单片机通过软件控制对数据进行处理，数据从P2口输出，送入显示电路显示。A/D转换芯片所需的时钟信号由555多谐振荡器产生。 第三章 系统硬件结构设计 3.1 硬件系统设计原则 一个单片机应用系统的硬件电路设计包含有两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM、RAM、I /O口、定时