單片機(jī)課程設(shè)計(jì)-數(shù)字電壓表

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　2設(shè)計(jì)原理及要求2</p><p>　　2.1數(shù)字電壓表的實(shí)現(xiàn)原理2</p><p>　　2.2數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)要求2</p><p>　　3軟件

2、仿真電路設(shè)計(jì)3</p><p><b>　　3.1設(shè)計(jì)思路3</b></p><p>　　3.2仿真電路圖3</p><p><b>　　3.3設(shè)計(jì)過程4</b></p><p>　　3.4 AT89C51的功能介紹4</p><p>　　3.4.1簡(jiǎn)單概述4&l

3、t;/p><p>　　3.4.2主要功能特性5</p><p>　　3.4.3 AT89C51的引腳介紹5</p><p>　　3.5 ADC0808的引腳及功能介紹7</p><p>　　3.5.1芯片概述7</p><p>　　3.5.2 引腳簡(jiǎn)介8</p><p>　　3.5.3 A

4、DC0808的轉(zhuǎn)換原理8</p><p>　　3.6 74LS373芯片的引腳及功能9</p><p>　　3.6.1芯片概述9</p><p>　　3.6.2引腳介紹9</p><p>　　3.7 LED數(shù)碼管的控制顯示9</p><p>　　3.7.1 LED數(shù)碼管的模型9</p><

5、;p>　　3.7.2 LED數(shù)碼管的接口簡(jiǎn)介10</p><p>　　4系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.1 主程序10</p><p>　　4.2 A/D轉(zhuǎn)換子程序11</p><p>　　4.3 中斷顯示程序12</p><p>　　5電壓表的調(diào)試及性能分析13</p>

6、<p>　　5.1 調(diào)試與測(cè)試13</p><p>　　5.2 性能分析14</p><p><b>　　6電路仿真圖14</b></p><p><b>　　7總結(jié)15</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)16</b></p>&l

7、t;p>　　附錄1 源程序17</p><p>　　附錄2 仿真原理電路23</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　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(lái)越高，單片機(jī)已可以在一塊芯片上同時(shí)集成CPU、存儲(chǔ)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(cè)量控制技術(shù)結(jié)合，組成智能化測(cè)量控制系統(tǒng)。

8、 </p><p>　　數(shù)字電壓表（DigitalVoltmeter）簡(jiǎn)稱DVM，它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。與此同時(shí)，由DVM擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量

9、測(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平。本章重點(diǎn)介紹單片A/D 轉(zhuǎn)換器以及由它們構(gòu)成的基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的工作原目前，由各種單片A/D 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力理。</p><p>　　本設(shè)計(jì)AT89C51單片機(jī)的一種電壓測(cè)量電路,該電路采用ADC0808本文介紹一種基于A/D轉(zhuǎn)換電路，測(cè)量范圍直流 0～5V 的4路輸入電壓值，并在四位

10、LED數(shù)碼管上顯示或單路選擇顯示。測(cè)量最小分辨率為0.019V，測(cè)量誤差約為正負(fù)0.02V。</p><p><b>　　2設(shè)計(jì)原理及要求</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是利用單片機(jī)AT89C51與ADC0808設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，測(cè)量0－5V之間的直流電壓值，四位數(shù)碼顯示，但要求使用的元器件數(shù)目最少。</p><p>　　2.1數(shù)字電壓表

11、的實(shí)現(xiàn)原理</p><p>　　ADC0808是8位的A/D轉(zhuǎn)換器。當(dāng)輸入電壓為5.00V時(shí)，輸出的數(shù)據(jù)值為255（0FFH），因此最大分辨率為0.0196（5/255）。ADC0808具有8路模擬量輸入端口，通過3位地址輸入端能從8路中選擇一路進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如每隔一段時(shí)間依次輪流改變3位地址輸入端的地址，就能依次對(duì)8 路輸入電壓進(jìn)行測(cè)量。LED數(shù)碼管顯示采用軟件譯碼動(dòng)態(tài)顯示。通過按鍵選擇可對(duì)8路循環(huán)顯示，也可單路顯

12、示，單路顯示可通過按鍵選擇顯示的通道數(shù)。</p><p>　　2.2數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)要求</p><p>　　可以測(cè)量0～5V范圍內(nèi)的3路直流電壓值。在4位LED數(shù)碼管上輪流顯示各路電壓值或單路選擇顯示，其中3位LED數(shù)碼管顯示電壓值，顯示范圍為0.00V～5.00V，1位LED數(shù)碼管顯示路數(shù),3路分別為0-2。要求測(cè)量的最小分辨率為0.02V。</p><p>&

13、lt;b>　　3軟件仿真電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1設(shè)計(jì)思路 </b></p><p>　　多路數(shù)字電壓表應(yīng)用系統(tǒng)硬件電路由單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)碼管顯示電路和按鍵處理電路組成，由于ADC0808在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)需要有CLK信號(hào)，本試驗(yàn)中ADC0808的CLK直接由外部電源提供為500kHz的方波。由于ADC0808的參考

14、電壓VREF＝VCC，所以轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，在數(shù)碼管上顯示出電壓值。實(shí)際顯示的電壓值(D/256*VREF) ADC0808采用逐次逼近法轉(zhuǎn)換，把模擬電壓轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制的D，由于是對(duì)直流電壓0～5V進(jìn)行采集，所以D對(duì)應(yīng)的電壓為V0 ，我們的目的就是要把V0顯示在LED顯示器上，因?yàn)閱纹瑱C(jī)不好進(jìn)行小數(shù)點(diǎn)計(jì)算，所以有：V0=2*D擴(kuò)大了100倍，擴(kuò)大100倍后的結(jié)果高八位放寄存器B，低八位放寄存器A，分寄存器B為0或不

15、為0的情況進(jìn)行存取數(shù)據(jù)，得到的結(jié)果個(gè)位放入R0，十位放入R1，通過查表使之顯示在LED顯示器。</p><p><b>　　3.2仿真電路圖</b></p><p>　　用Protues軟件仿真設(shè)計(jì)的電路如圖3-1所示。</p><p><b>　　圖3-1 仿真電路</b></p><p><

16、;b>　　3.3設(shè)計(jì)過程</b></p><p>　　簡(jiǎn)易數(shù)字電壓測(cè)量電路由A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成。電路原理圖見附錄2。A/D轉(zhuǎn)換由集成電路0808完成。0808具有8路模擬輸入端口，地址(23-25)腳可決定對(duì)哪路模擬輸入作A/D轉(zhuǎn)換，22腳為地址鎖存控制，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，對(duì)地址信號(hào)進(jìn)行鎖存。6腳為測(cè)試控制，當(dāng)輸入一個(gè)2us寬高電平脈沖時(shí)，就開始A/D轉(zhuǎn)換。7腳為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束

17、標(biāo)志，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)7腳輸出高電平。9腳為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制，當(dāng)OE腳為高電平時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從該端口輸出。10腳為0808的時(shí)鐘輸入端，由外部信號(hào)源提供。單片機(jī)的P1、P3.0-P3.3端口作為四位LED數(shù)碼管現(xiàn)實(shí)控制。P3.5端口用作單路顯示/循環(huán)顯示轉(zhuǎn)換按鈕，P3.6端口用作單路顯示時(shí)選擇通道。P0端口作A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀入用，P2端口用作0808的A/D轉(zhuǎn)換控制。</p><p>　　3.4

18、AT89C51的功能介紹</p><p><b>　　3.4.1簡(jiǎn)單概述</b></p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C51是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除

19、只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖3-2所示。</p><p

20、>　　圖3-2 AT89C51芯片模型</p><p>　　3.4.2主要功能特性</p><p>　　(1) 4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器。 </p><p>　　(2) 32個(gè)雙向I/O口；128×8位內(nèi)部RAM 。</p><p>　　(3) 2個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷，時(shí)鐘頻率0-24MHz。 </p>

21、<p>　　(4) 可編程串行通道。 </p><p>　　(5) 5個(gè)中斷源。 </p><p>　　(6) 2個(gè)讀寫中斷口線。 </p><p>　　(7) 低功耗的閑置和掉電模式。</p><p>　　(8) 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。</p><p>　　3.4.3 AT89C51的引腳介紹</p

22、><p>　　89C51單片機(jī)多采用40只引腳的雙列直插封裝(DIP)方式，下面分別簡(jiǎn)單介紹。</p><p><b>　　(1)電源引腳</b></p><p>　　電源引腳接入單片機(jī)的工作電源。</p><p>　　Vcc(40引腳）：+5V電源。</p><p>　　GND(20引腳)：接地。&

23、lt;/p><p><b>　　(2)時(shí)鐘引腳</b></p><p>　　XTAL1(19引腳)：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器電路的輸入端。</p><p>　　XTAL2(20引腳)：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　圖3-3 電源接入方式</p><p>　　(3)復(fù)位RS

24、T(9引腳)</p><p>　　在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腳時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。</p><p>　　(4)/Vpp(31引腳)</p><p>　　為外部程序存儲(chǔ)器訪問允許控制端。當(dāng)它為高電平時(shí)，單片機(jī)讀片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，在PC值超過0FFFH后將自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部程序存儲(chǔ)器。當(dāng)它為低

25、電平時(shí)，只限定在外部程序存儲(chǔ)器，地址為0000H~FFFFH。Vpp為該引腳的第二功能，為編程電壓輸入端。</p><p>　　(5)ALE/(30引腳)</p><p>　　ALE為低八位地址鎖存允許信號(hào)。在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，ALE的負(fù)跳沿江P0口發(fā)出的第八位地址鎖存在外接的地址鎖存器，然后再作為數(shù)據(jù)端口。為該引腳的第二功能，在對(duì)片外存儲(chǔ)器編程時(shí)，此引腳為編程脈沖輸入端。</p>

26、<p><b>　　(6)(29引腳)</b></p><p>　　片外程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。在單片機(jī)讀片外程序存儲(chǔ)器時(shí)，此引腳輸出脈沖的負(fù)跳沿作為讀片外程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。</p><p>　　(7) pin39-pin32為P0.0-P0.7輸入輸出腳，稱為P0口。</p><p>　　P0是一個(gè)8位漏極開路型雙向I/O口。

27、內(nèi)部不帶上拉電阻，當(dāng)外接上拉電阻時(shí)，P0口能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)八個(gè)LSTTL負(fù)載電路。通常在使用時(shí)外接上拉電阻，用來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)數(shù)碼管。 在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口是分時(shí)轉(zhuǎn)換的地址(低8位)/數(shù)據(jù)總線，不需要外接上拉電阻。</p><p>　　(8)Pin1-Pin8為P1.0-P1.7輸入輸出腳，稱為P1口，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0口。P1口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。</p>

28、<p>　　(9)Pin21-Pin28為P2.0-P2.7輸入輸出腳，稱為P2口。</p><p>　　P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收高8位地址和控制信息。在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高8位地址。而在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)其引腳上的

29、內(nèi)容在此期間不會(huì)改變。 (10)Pin10-Pin17為P3.0-P3.7輸入輸出腳，稱為P3口。</p><p>　　P3口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載，這8個(gè)引腳還用于專門的第二功能。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接控制信息。</p><p>　　3.5 ADC0808的引腳及功能介紹&

30、lt;/p><p><b>　　3.5.1芯片概述</b></p><p>　　ADC0808是一種典型的A/D轉(zhuǎn)換器。它是由8位A/D轉(zhuǎn)換器，一個(gè)8路模擬量開關(guān)，8位模擬量地址鎖存譯碼器和一個(gè)三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器組成； +5V單電源供電，轉(zhuǎn)化 時(shí)間在100us左右；內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，故需外部提供時(shí)鐘信號(hào)。芯片模型如圖3-4所示。</p><p>　

31、　圖3-4ADC0808芯片模型</p><p>　　3.5.2 引腳簡(jiǎn)介 </p><p>　　(1) IN0~IN7：8路模擬量輸入端。</p><p>　　(2) D0~D7：8位數(shù)字量輸出端口。</p><p>　　(3) START：A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入端。</p><p>　　(4) ALE：地址鎖存允許

32、信號(hào)，高電平有效。</p><p>　　(5) EOC：輸出允許控制信號(hào)，高電平有效。</p><p>　　(6) OE： 輸出允許控制信號(hào)，高電平有效。</p><p>　　(7) CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端。</p><p>　　(8)A、B、C：轉(zhuǎn)換通道地址,控制8路模擬通道的切換。A、B、C分別與地址線或數(shù)據(jù)線相連，三位編碼對(duì)應(yīng)8個(gè)通道地

33、址端口，A、B、C=000~111分別對(duì)應(yīng)IN0~IN7通道的地址端口。</p><p>　　3.5.3 ADC0808的轉(zhuǎn)換原理</p><p>　　ADC 0808 采用逐次比較的方法完成A/D轉(zhuǎn)換，由單一的+5V電源供電。片內(nèi)帶有鎖存功能的8路選1的模擬開關(guān)，由A、B、C的編碼來(lái)決定所選的通道。ADC0809完成一次轉(zhuǎn)換需100μs左右，它具有輸出TTL三態(tài)鎖存緩沖器，可直接連接到A

34、T89C51的數(shù)據(jù)總線上。通過適當(dāng)?shù)耐饨与娐罚珹DC0808可對(duì)0~5V的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。</p><p>　　3.674LS373芯片的引腳及功能</p><p><b>　　3.6.1芯片概述</b></p><p>　　74LS373是一種帶有三態(tài)門的8D鎖存器，其在本設(shè)計(jì)中是鎖存P0口的低8位地址，芯片模型如圖3-5所示。</p

35、><p><b>　　3.6.2引腳介紹</b></p><p>　　(1) D0～D7:8位數(shù)據(jù)輸入線；</p><p>　　(2) Q0～Q7:8位數(shù)據(jù)輸出線</p><p>　　(3) G:數(shù)據(jù)輸入鎖存選通信號(hào)。當(dāng)加到該引腳的信號(hào)為高電平時(shí)，外部數(shù)據(jù)選通到內(nèi)部鎖存器，負(fù)跳變時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存到鎖存器中。</p>

36、<p>　　(4):數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，低電平有效。當(dāng)該信號(hào)為低電平時(shí)，三態(tài)門打開，鎖存器中的數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)輸出線上，當(dāng)該信號(hào)為高電平時(shí)，輸出線為高阻態(tài)。</p><p>　　3.7 LED數(shù)碼管的控制顯示</p><p>　　3.7.1 LED數(shù)碼管的模型</p><p>　　LED數(shù)碼管模型如圖3-6所示。</p><p>　　

37、3.7.2 LED數(shù)碼管的接口簡(jiǎn)介</p><p>　　LED 的段碼端口A～G分別接至AT89C51的P1.0～P1.7口，位選端1～4分別接至P3.5、P3.4、P3.1、P3.0，如圖3-7所示。</p><p>　　4系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　多路數(shù)字電壓表系統(tǒng)軟件程序主要有主程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序和中斷顯示程序組成。</p>&

38、lt;p><b>　　4.1 主程序</b></p><p>　　主程序包含初始化部分、調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序和相應(yīng)外部0中斷顯示電壓數(shù)值程序，初始化部分包含存放通道的緩沖區(qū)初始化和顯示緩沖區(qū)初始化。另外，對(duì)于單路顯示和循環(huán)顯示，系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)標(biāo)志位00H控制，初始化時(shí)00H位設(shè)置為0，默認(rèn)為循環(huán)顯示，當(dāng)它為1時(shí)改變?yōu)閱温凤@示控制，00H位通過單路、循環(huán)按鍵控制。流程圖如圖4-1所示。&

39、lt;/p><p>　　4.2 A/D轉(zhuǎn)換子程序</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換子程序用于對(duì)ADC0808的4路輸入模擬電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換的數(shù)值存入4個(gè)相應(yīng)的存儲(chǔ)單元中，A/D轉(zhuǎn)換子程序每隔一定時(shí)間調(diào)用一次，即隔一段時(shí)間對(duì)輸入電壓采樣一次，如圖4-2所示。</p><p><b>　　判斷是否為0</b></p><p

40、>　　4.3 中斷顯示程序</p><p>　　設(shè)計(jì)中采用中斷的方式來(lái)讀取轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)能節(jié)省CPU的資源</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置好后，一旦數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成，便會(huì)進(jìn)入外部中斷0，然后在中斷中讀取轉(zhuǎn)換的數(shù)值，處理數(shù)據(jù)并送數(shù)碼管顯示輸出。 </p><p>　　LED 數(shù)碼管采用軟件譯碼動(dòng)態(tài)掃描的方式。在中斷程序中包含多路循環(huán)顯示程序和單路顯示程序，多路循環(huán)顯

41、示程序把4個(gè)存儲(chǔ)單元的數(shù)值依次取出送到4個(gè)數(shù)碼管上顯示，每一路顯示一秒。單路顯示程序只對(duì)當(dāng)前選中的一路數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。每路數(shù)據(jù)顯示時(shí)需經(jīng)過轉(zhuǎn)換變成十進(jìn)制BCD碼，放于4個(gè)數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)中。單路或多路循環(huán)顯示通過標(biāo)志位00H控制。在顯示控制程序中加入了對(duì)單路或多路循環(huán)按鍵的判斷。</p><p>　　5電壓表的調(diào)試及性能分析</p><p><b>　　5.1 調(diào)試與測(cè)試</

42、b></p><p>　　本設(shè)計(jì)應(yīng)用Proteus6及KEIL51軟件,首先根據(jù)自己設(shè)計(jì)的電路圖用Proteus6軟件畫出電路模型，關(guān)于這個(gè)軟件的使用通過查一些資料和自己的摸索學(xué)習(xí)；然后我們用KEIL51軟件對(duì)所編寫的程序進(jìn)行編譯、鏈接，如果沒有錯(cuò)誤和警告便可生成程序的hex文件，將此文件加到電路圖上使軟硬件結(jié)合運(yùn)行，最后進(jìn)行端口電壓的對(duì)比測(cè)試，測(cè)試的第一路對(duì)比見圖4-1中標(biāo)準(zhǔn)電壓值采用Proteus6軟件

43、中的模擬電壓表測(cè)得。</p><p>　　從圖中可以看出，簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表與“標(biāo)準(zhǔn)”數(shù)字電壓表測(cè)得的絕對(duì)誤差均在0.02V以內(nèi)，這與采用8位A/D轉(zhuǎn)換器所能達(dá)到的理論誤差精度相一致，在一般的應(yīng)用場(chǎng)合可以完全滿足要求。</p><p><b>　　5.2 性能分析</b></p><p>　　由于單片機(jī)為8位處理器，當(dāng)輸入電壓為5.00V時(shí)，輸出數(shù)

44、據(jù)值為255（FFH）因此單片機(jī)最大的數(shù)值分辨率為0.0196V（5/255）。這就決定了該電壓表的最大分辨率（精度）只能達(dá)到0.0196V。測(cè)試時(shí)電壓數(shù)值的變化一般以0.02V的電壓幅度變化，如要獲得更高的精度要求，應(yīng)采用12位、13位的A/D轉(zhuǎn)換器。</p><p>　　簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表測(cè)得的值基本上均比標(biāo)準(zhǔn)值偏大0.01-0.02V。這可以通過校正0808的基準(zhǔn)電壓來(lái)解決，因?yàn)樵撾妷罕碓O(shè)計(jì)時(shí)直接用7805的供

45、電電源作為基準(zhǔn)電壓，電壓可能有偏差。另外可以用軟件編程來(lái)校正測(cè)量值。</p><p>　　ADC0808的直流輸入阻抗為1M歐姆，能滿足一般的電壓測(cè)試需要。另外，經(jīng)測(cè)試ADC0808可直接在2MHz的頻率下工作，這樣可省去分頻率14024。</p><p><b>　　6電路仿真圖</b></p><p>　　圖6-1為4路通道用模擬電壓表測(cè)得

46、的理論值。</p><p>　　圖6-2為進(jìn)行模擬仿真時(shí)的電路圖</p><p><b>　　7總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過一周的努力終于設(shè)計(jì)成功，LED的顯示結(jié)果和直接用數(shù)字電壓表測(cè)試模擬量輸入所得結(jié)果幾乎一致，誤差完全在合理的范圍之內(nèi)。由于儀器誤差，LED顯示最大值只能是4.9V，離標(biāo)準(zhǔn)最大值5.0V已經(jīng)不遠(yuǎn)，達(dá)到預(yù)期目的，設(shè)計(jì)成

47、功。 本設(shè)計(jì)參考了教材上第十一章89C51與ADC0809轉(zhuǎn)換的接口連線，設(shè)計(jì)出電路圖的連線，從并中理解了許多基本的知識(shí)和接線方法，在程序的設(shè)計(jì)與電壓表調(diào)試的過程中中遇到了很多的問題，剛開始時(shí)四個(gè)數(shù)碼管根本不顯示，后來(lái)發(fā)現(xiàn)用的是共陽(yáng)極的數(shù)碼管，而設(shè)計(jì)是共陰極的，更換后數(shù)碼管終于顯示，但問題又出現(xiàn)了，單路顯示和循環(huán)顯示的開關(guān)不能控制電路的單路顯示和循環(huán)顯示，經(jīng)過仔細(xì)地檢查電路和修改程序，采用中斷的方法，產(chǎn)生一次外部中斷0，程序轉(zhuǎn)移

48、到單路顯示，按一次單路顯示開關(guān)，地址加一，轉(zhuǎn)換的模擬通道相應(yīng)的加一，如果按下循環(huán)按鍵就返回循環(huán)顯示的程序，功夫不負(fù)有心人，最后終于調(diào)試成功。</p><p>　　在此再次向帶領(lǐng)我們這次課程設(shè)計(jì)的老師說(shuō)聲：謝謝！ </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 蔣廷彪,劉電霆,高富強(qiáng),方華.單片機(jī)原理及應(yīng)用.出版社:重

49、慶大學(xué)出版社.出版時(shí)間:2005</p><p><b>　　年1月第2次印刷</b></p><p>　　[2] 8051實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書電子電氣綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng).出版社:北京精儀達(dá)盛科技有限公司</p><p>　　[3] 徐愛鈞.智能化測(cè)量控制儀表原理與設(shè)計(jì)(第二版)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版</p><p><

50、;b>　　社,2004</b></p><p>　　[4] 吳金戌,沈慶陽(yáng),郭庭吉.8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2002</p><p>　　[5] 張國(guó)勛.縮短ICL7135A/D采樣程序時(shí)間的一種方法［J］.電子技術(shù)應(yīng)用.1993.第一期</p><p>　　[6] 高峰.單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)[M].北京科學(xué)出版社

51、,2003.</p><p>　　[7] 劉偉,趙俊逸,黃勇.一種基予C8051F單片機(jī)的SOC型數(shù)據(jù)采錄器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p>　　[8]《新型AT89S52系列單片機(jī)及其應(yīng)用》 孫育才 北京：清華大學(xué)出版社</p><p><b>　　2005-5</b></p><p>　　[9]《MCS-51系列

52、單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用》 蔡美琴 高等教育出版</p><p>　　[10]《過程控制與儀表》 陳樂 中國(guó)計(jì)量學(xué)院出版社，2007-3</p><p><b>　　附錄1 源程序</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p><

53、b>　　SJMP MAIN</b></p><p><b>　　ORG 0003H</b></p><p>　　LJMP PINT0</p><p>　　MAIN:MOV 50H,#19H</p><p>　　MOV 54H,#78H</p><p>　　MOV DPTR,#7F

54、F8H</p><p>　　MOV 51H,DPH</p><p>　　MOV 52H,DPL</p><p>　　MOV R0,#04H</p><p>　　MOV 53H,#00H</p><p>　　MOV R7,#00H</p><p><b>　　SETB EA</b&

55、gt;</p><p><b>　　SETB IT0</b></p><p><b>　　SETB EX0</b></p><p>　　L4: MOV R1,#00H ;R1存放十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制后的低兩位</p><p>　　MOV R2,#00H ;R2存放十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換

56、成十進(jìn)制后的高兩位</p><p>　　MOV R3,#0FFH ;循環(huán)顯示十進(jìn)制數(shù)</p><p>　　MOV R4,#00H ;存放A/D轉(zhuǎn)換后的十六進(jìn)制數(shù)</p><p>　　MOV R5,#00H ;存放0.5相加后的數(shù)</p><p>　　MOVX @DPTR,A ;開始A/D轉(zhuǎn)換</p

57、><p>　　LCALL DELAY ;調(diào)用延時(shí)大于A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)間</p><p>　　MOVX A,@DPTR ;取A/D轉(zhuǎn)換后的十六進(jìn)制數(shù)</p><p>　　INC DPTR ;A/D轉(zhuǎn)換芯片的地址加一</p><p>　　PUSH DPL ;壓入堆棧</p><p&

58、gt;<b>　　PUSH DPH</b></p><p>　　DEC R0 ;4路轉(zhuǎn)換的次數(shù)減一</p><p>　　JZ SB2 ;判斷是否是0V</p><p><b>　　MOV R4,A</b></p><p>　　L1:MOV A,R1

59、 ;進(jìn)行十六進(jìn)制到十進(jìn)制的調(diào)整</p><p>　　ADD A,50H ;每次加19</p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV R1,A</b></p><p>　　JC L2 ;如果溢出則跳轉(zhuǎn)到L2</p&

60、gt;<p>　　MOV A,R5 ;進(jìn)行0.5V相加</p><p><b>　　ADD A,54H</b></p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV R5,A</b></p><p>　　JC L3

61、 ;如果溢出則跳轉(zhuǎn)到L3</p><p>　　SB1:DJNZ R4,L1 ;判斷十六進(jìn)制數(shù)是否轉(zhuǎn)換完成，如果沒有則循環(huán)</p><p><b>　　MOV A,R5</b></p><p><b>　　SWAP A</b></p><p>　　ANL A,#0FH</

62、p><p><b>　　MOV B,R1</b></p><p><b>　　ADD A,B</b></p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV R1,A</b></p><p>　　SB2:LCA

63、LL DISP</p><p><b>　　LCALL DJW</b></p><p>　　DJNZ R3,SB2</p><p><b>　　POP DPH</b></p><p><b>　　POP DPL</b></p><p><b>

64、　　MOV A,53H</b></p><p><b>　　INC A</b></p><p><b>　　MOV 53H,A</b></p><p>　　CJNE R0,#00H,L4</p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p>

65、<p><b>　　L2: CLR C</b></p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV R2,A</b>&l

66、t;/p><p><b>　　LJMP SB1</b></p><p>　　L3: CLR C ;0.5V相加溢出后進(jìn)位</p><p><b>　　MOV A,R1</b></p><p>　　ADD A,#01H</p><p><

67、b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV R1,A</b></p><p><b>　　LJMP SB1</b></p><p>　　DISP:MOV A,R1 ;顯示電壓子程序</p><p><b>　　SWAP A

68、</b></p><p>　　ANL A,#0FH</p><p>　　MOV DPTR,#TAB1</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　CLR P3.0</b></p><p><b>　　MOV P1,A</b><

69、;/p><p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　SETB P3.0</b></p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p>　　ANL A,#0FH</p><p>　　MOV DPTR,#TAB1</p><p&

70、gt;　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　CLR P3.1</b></p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　SETB P3.1</b></p><

71、;p><b>　　MOV A,R2</b></p><p><b>　　SWAP A</b></p><p>　　ANL A,#0FH</p><p>　　MOV DPTR,#TAB2</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>

72、　　CLR P3.4</b></p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　SETB P3.4</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>

73、;　　DJW:MOV A,53H ;顯示第幾路轉(zhuǎn)換電壓子程序</p><p>　　MOV DPTR,#TAB1</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　CLR P3.5</b></p><p><b>　　MOV P1,A</b&

74、gt;</p><p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　SETB P3.5</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　INTV: PUSH ACC ;只顯示其中一路中斷</p><p><

75、b>　　PUSH 53H</b></p><p>　　MOV 53H,#00H</p><p>　　CX2: MOV R1,#00H</p><p>　　MOV R2,#00H</p><p>　　MOV R3,#0FFH</p><p>　　MOV R4,#00H</p><p&

76、gt;　　MOV DPH,51H</p><p>　　MOV DPL,52H</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOVX A,@DPTR</p><p><b>　　MOV R4,A</b></p><

77、p><b>　　JZ SB22</b></p><p>　　L11: MOV A,R1</p><p><b>　　ADD A,50H</b></p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV R1,A</b><

78、;/p><p><b>　　JC L22</b></p><p>　　MOV A,R5 ;進(jìn)行0.5V相加</p><p><b>　　ADD A,54H</b></p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>

79、;　　MOV R5,A</b></p><p><b>　　JC L33</b></p><p>　　SB11:DJNZ R4,L11</p><p><b>　　MOV A,R5</b></p><p><b>　　SWAP A</b></p>&

80、lt;p>　　ANL A,#0FH</p><p><b>　　MOV B,R1</b></p><p><b>　　ADD A,B</b></p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV R1,A</b></

81、p><p>　　SB22:LCALL DISP</p><p><b>　　LCALL DJW</b></p><p>　　JNB P3.3,EXIT </p><p>　　DJNZ R3,SB22</p><p>　　JNB P3.2,CX1 </p>

82、<p><b>　　LJMP CX2</b></p><p><b>　　L22:CLR C</b></p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b>&

83、lt;/p><p><b>　　MOV R2,A</b></p><p><b>　　LJMP SB11</b></p><p><b>　　L33:CLR C</b></p><p><b>　　MOV A,R1</b></p><p&g

84、t;　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV R1,A</b></p><p><b>　　LJMP SB11</b></p><p>　　CX1:INC R7</p><p><b

85、>　　MOV A,53H</b></p><p><b>　　INC A</b></p><p><b>　　MOV 53H,A</b></p><p>　　MOV DPH,51H</p><p>　　MOV DPL,52H</p><p><b>

86、;　　INC DPTR</b></p><p>　　MOV 51H,DPH</p><p>　　MOV 52H,DPL</p><p>　　CJNE R7,#04H,CX2</p><p>　　MOV R7,#00H</p><p>　　MOV 53H,#01H</p><p>　　

87、MOV DPTR,#7FF8H</p><p>　　MOV 51H,DPH</p><p>　　MOV 52H,DPL</p><p><b>　　LJMP CX2</b></p><p>　　EXIT:POP 53H</p><p><b>　　POP ACC</b><

88、;/p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　DELAY:MOV R6,#1H ;延時(shí)子程序</p><p>　　D1:MOV R5,#50H</p><p><b>　　D2:NOP</b></p><p><b

89、>　　NOP</b></p><p>　　DJNZ R5,D2</p><p>　　DJNZ R6,D1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TAB1:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;碼表</p><p>　　DB

90、 6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p>　　TAB2:DB 0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H ;小數(shù)點(diǎn)的段碼表</p><p>　　DB 0EDH,0FDH,87H,0FFH,0EFH </p><p><b>　　END</b></p><p><b>　　原理