单片机课程设计报告-测量0-5V电压精选.docx

单片机课程设计报告题目测量0~5V电压学院物理与电子工程学院专业电气自动化班级 13电气（2）班学号学生姓名指导教师完成日期 2016年1月前言3第一章课程设计任务与目的31.1设计任务31.2设计目的3第二章系统设计方案4第三章器件介绍及硬件电路原理图43.1 A/D转换电路43.1.1 AD0809 的逻辑结构53.1.2 AD0809 的工作原理53.1.3 AD硬件原理图53.2单片机控制模块设计63.3数码管模块63.3.1工作参数6第四章原理图及元器件清单74.1原理图74.2电子课程设计元器件清单一览表7第五章 PCB设计制作8第六章数据与分析86.1实际测量数据：86.2误差分析96.3改进方法9第七章结论与心得9参考文献11前言本设计是简易数字电压表，随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段，对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。本设计为在参阅了大量资料的基础上应用所学知识设计完成的一种基于89C51单片机的一种电压测量电路,使用数码管显示。第一章课程设计任务与目的1.1设计任务0-5V电压测量（数码管显示）要求：测量值在数码管上显示；显示到小数点后两位；误差不能超过正负5%；基本指标：反应灵敏度。1.2设计目的1．通过课程设计，巩固所学的理论知识；2．综合运用单片机课程中所学的理论知识，独立完成一个课题的设计；3．通过查阅手册和参考文献资料，培养自我独立分析和解决实际问题的能力；4．熟悉掌握各种芯片的类型和特性，并掌握合理选用的原则；5.提高软件使用、硬件调试和排除故障的能力；6．掌握数子电子仪器的使用方法；7.学会撰写课程设计论文，提高撰写设计报告的能力；8.培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度；9.经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、使学生得到一次较全面的工程实践训练，通过理论联系实际，提高和培养创新能力，为后续课程的学习，毕业设计，毕业后的工作打下基础。第二章系统设计方案采样信号A/D转换51单片机数码管显示图1 系统基本方框图如图1所示，模拟电压信号送到A/D转换器进行经过数/模转换，然后送到单片机中进行数据处理。处理后的数据送到数码管中显示出来。第三章器件介绍及硬件电路原理图3.1 A/D转换电路在数字测量控制领域中，两种最常用的信号时电压量和频率量。电压量通过A/D转换而成为数字量，频率量通过计数器计数而成为数字量。本设计采用的是AD0809将模拟信号转换成数字信号，发送给51单片机。3.1.1 AD0809 的逻辑结构ADC0809?是8 位逐次逼近型A/D转换器。它由一个8路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个A/D?转换器和一个三态输出锁存器组成（见图2）。多路开关可选通8个模拟通道，允许8 路模拟量分时输入，共用A/D 转换器进行转换。三态输出锁存器用于锁存A/D 转换完的数字量，当OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。图23.1.2 AD0809 的工作原理IN0－IN7：8 条模拟量输入通道ST 为转换启动信号。当ST 上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST 应保持低电平。EOC 为转换结束信号。当EOC 为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D 转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=1，输出转换得到的数据；OE=0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0 为数字量输出线。CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ，VREF（+），VREF（－）为参考电压输入。3.1.3 AD硬件原理图图3 AD0809原理图3.2单片机控制模块设计图4 系统开关和电源图5 系统时钟电路图6 系统复位电路3.3数码管模块图7 共阳数码管原理图3.3.1工作参数1.逻辑工作电压（VDD-VSS）：2.4～6.0V 2.数码管电压(Vdd-Vlcd)：3.0～13.5V 3.工作温度(Ta)：0～55℃（常温） / -20～70℃（宽温）4.保存温度(Tstg)：-10～70℃第四章原理图及元器件清单4.1原理图图8 系统原理图4.2电子课程设计元器件清单一览表课题:基于89C51 0~5v电压范围测量电路班级：13电气2班姓名：张均立，陈晨毅，指导教师：罗成石器件类别元件序号型号参数数量参考价封装形式单片机U1STC89C5113DIP40ADC芯片U2ADC080917DIP28电容C1 C222pF CAP20.16RAD0.1数码管U37SEG12Dip10晶振C3CRYSTAL10.5XTAL1日期： 2015