基于at89c51单片机的电压表设计(编辑修改稿)

基于at89c51单片机的电压表设计(编辑修改稿)内容摘要：

8 总电路 8 第三章 程序设计与说明 9 主程序框图 9 子程序框图 9 第四章 系统仿真与调试 10 第五章 总结 11 参考文献 11 附录一 12 1 前言 在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常。 而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。 数字电压表简称 DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。 由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、测量速度快等特而得到广 泛应用。 传统的指针式刻度电压表功能单一，进度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满足数字化时代的需要。 采用单片机的数字电压表，将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与 PC 实时通信。 数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础。 以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表。 目前，由各种单片机和 A/D 转换器构成的数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。 最近的几十年来，随着半导体技术、集成电路（ IC）和微处理器技术的发展，数字电路和数字化测量技术也有了巨大的进步，从而促使了数字电压表的快速发展，并不断出现新的类型。 数字电压表从 1952年问世以来，经历了不断改进的过程，从最早采用继电器、电子管和形式发展到了现在的全固态化、集成化（ IC 化），另一方面，精度也从 %%。 目前，数字电压表的内部核心部件是 A/D 转换器，转换的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度，因而，以后数字电压表的发展就着眼在高精度和低成本这两个方面。 本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容，本系统主要包括三大模块 ：转换模块、数据处理模块及显示模块。 其中， A/D 转换采用 ADC0808 对输入的模拟信号进行转换，控制核心 AT89C51 再对转换的结果进行运算处理，最后用液晶 LM016L 显示数字电压信号。 2 第一章 系统总体方案选择与说明 设计要求 (1)使用 51 单片机 ,AD0808,LCD 等元件组成。 (2)能测量 05V 的直流电压。 (3)能连续、稳定显示所测电压。 (4)测量误差。 (5)整数电压提醒。 设计思路 ⑴根据设计要求选择 AT89C51 单片机为核 心控制器件。 (2)A/D 转换采用 ADC0808 实现。 ⑶电压显示采用 LCD 显示。 设计方案 数字电压表的设计即将连续的模拟电压信号经过 A/D转换器转换成二进制 数值 再经由单片机软件编程转换成十进制数值并通过显示屏显示。 该设计主要 由三个模块组成 A/D转换模块 数据处理模块及显示模块。 A/D转换主要由芯片 ADC0808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 AT89C51来完成 其负责把 ADC0808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显示 模块进行显示。 此外 ,它还控制着 ADC0808 芯片工作。 系统框图如图 所示。 图 系统框图 P2 P3 P0 时钟电路 A/D 转换电路 测量电压输入 显示系统 指示电路时钟电路 P1 AT89C51 3 第二章 硬件电路设计 AT89C51 的功能介绍 简单概述 AT89C51 是一种带 4K 字节闪存可编程可擦除只读存储器 FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory 的低电压、高性能 CMOS 8 位微处理器俗称单片机。 AT89C51 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。 单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。 该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造 与工业标准 MCS51 指令集和输出管脚相兼容。 由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中 ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器 AT89C2051 是它的一种精简版本AT89C51 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 外形及引脚排列如图 所示。 图 AT89C51 芯片模型 主要功能特性 (1) 4K 字节可编程闪烁存储器。 (2)32 个双向 I/O 口 128 8 位内部 RAM。 (3)2 个 16 位可编程定时 /计数器中断时钟频率 024MHz。 (4)可编程串行通道。 (5)5 个中断源。 (6)2 个读写中断口线。 (7)低功耗的闲置和掉电模式。 (8)片内振荡器和时钟电路。 AT89C51 的引脚介绍 4 (1)电源引脚。 电源引脚接入单片机的工作电源。 VCC(40 引脚 ) 电源。 GND(20 引脚 )接地。 (2)时钟引脚。 XTAL1（ 19引脚 ) 反相放大器和时钟发生器电路的输入端。 XTAL2 (20引脚 )。 (3)复位 RST(9 引脚 )。 在振荡器运行时有两个机器周期 24 个振荡周期以上的高电平出现在此引脚时将使单片机复位只要这个脚保持高电平， 51 芯片便循环复位。 (4)EA/Vpp(31 引脚 )。 EA 为外部程序存储器访问允许控制端。 当它为高电平时单片机读片内程序存储器在 PC 值超过 0FFFH 后将自动转向外部程序存储器。 当它为低电平时只限定在外部程序存储器地址为0000H~FFFFH。 Vpp 为该引脚的第二功能为编程电压输入端。 (5)ALE/PROG(30 引脚 )。 ALE 为低八位地址锁存允许信号。 在系统扩展时 ALE 的负跳沿将发出的第八PROG时此引脚为编程脉冲输入端。 (6)PSEN(29 引脚 )。 片外程序存储器的读选通信号。 在单片机读片外程序存储器时此引脚输出脉冲的负跳沿作为读片外程序存储器的选通信号。 (7) pin39pin32 为 输入输出脚称为 P0 口。 P0 是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 口。 内部不带上拉电阻 ， 当外接上拉电阻时 P0 口能以吸收电流的方式驱动八个 LSTTL 负载电路。 通常在使用时外接上拉电阻用来驱动多个数码管。 在访问外部程序和外部数据存储器时 P0 口是分时转换的地址 (低 8 位 )/数据总线不需要外接上拉电阻。 (8)Pin1Pin8 为 输入输出脚称为 P1。