简易直流电压表.pdfVIP

. 单片机应用课程设计 简易直流电压表 . . 摘要 数字电压表的基本工作原理是利用A/D 转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号，通 过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一般的模拟电压表，数 字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。 A/D 转换主要由芯片ADC0809 来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在 传送到数据处理模块。数据处理则由芯片 STC89C51 来完成，其负责把ADC0809传送来的数 字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到数码管进行显示；此外它还控制着 ADC0809 芯片工作。 此数字电压表可以测量 0-5V ，0—50V的 2路模拟直流输入电压值，并通过两个四位一 体的 7段数码管显示出来。 1 、设计任务和要求 1.1 、设计任务 设计制作一个简易直流电压表，该直流电压表能测量直流电压。 输入电压 AD 转换器 控制器 显示测量值 1.2 、设计要求 基本要求 、能测量电压档0-5V ，0—50V 两档，输入阻抗200k 。 B 、数码显示共3位，其中 1位小数（ 0.00—9.99或 000—999V）。 C 、要有输入信号超围的保护电路。 扩展部分 、能够测量电阻。 1.3 方案论证 、主要设计框图： AD 转换器 单片机处 电压采集 数码管显示 0809 理 B 、设计方案论述 ADC 转换：本次使用的单片机是带 ADC 转换的逐次比较型的 ADC ，ADC 换口在 P1口 （P1.7-P1.0），有8路 10位高速转换器。本次设计使用 P1.0口作模拟电压输入， ADC 将 模拟电压转化为相应的数字量。 数据处理并 LCD显示： ADC 转换得到的二制数只是二进制数，还需要进一步处理得到十 进数，并且进行精度处理，也就是课题要求的四位有效数据。对数据的处理按下公式 式中D 为ADC的转换的二进数，V 为显示的数据。V设为浮点型数，乘以1000输入电压 ADC 转换数据处理并送 LCD显示后强制转换为整型。则得到四位有效数据。再依次除于 1000取 . . 商则得个位，取余除于 100取商则得十分位，再取余除 10则得百分位，取余则得千分位将 各位加 0x30 转化为 ASCII码后送 LCD显示。 C 、硬件设计框图： D 、软件流程图 E 、元器件确定 1）AT89C51单片机 AT89C51是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。 主要功能特性： 低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能。 兼容 MCS51指令系统， 8K可反复擦写（ 1000 次）Flash ROM 。 3 个16位可编程定时 /计数器中断，时钟频率0—24MHZ 。 32 个双向I/O口， 256B部 RAM 。 2 个串行中断，可编程UART串行通道。 2 个外部中断源，共6 个中断源。 . . 2 个读写中断口线，3级加密位。 2）ADC0809模数转换芯片 ADC0809是美国国家半导体公司生产的 CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式 A/D模数转换 器。 其部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通 8路模拟输 入信号中的一个进行A/D转换。 ADC0809部逻辑结构图 主要功能特性: 8路输入通道， 8位 A/D转换器，即分辨率为8位。 具有转换起停控制端。 转换时间为100μ