1、-基于51單片機(jī)的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì) 二級學(xué)院 學(xué)院 專 業(yè) 自動(dòng)化 班 級組 號組 員指導(dǎo)教師 目 錄一課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2 1.1 設(shè)計(jì)題目、目的2 1.2題目的根本要求和拓展功能2 1.3設(shè)計(jì)時(shí)間及進(jìn)度安排2二設(shè)計(jì)容32.1 元器件選型32.2 系統(tǒng)方案確定32.3 51單片機(jī)相關(guān)知識42.4 AD轉(zhuǎn)換器相關(guān)知識6三數(shù)字電壓表系統(tǒng)設(shè)計(jì)73.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 8 3.2 單片機(jī)電路93.3 ADC采樣電路103.4顯示電路113.5供電電路和參考電壓3.6 數(shù)字電壓表系統(tǒng)電路原理圖四 軟件局部 4.1 主程序 4.2 顯示子程序五 數(shù)字電壓表電路仿真5.1 仿真總圖 5.2 仿真結(jié)果顯示六 系統(tǒng)性能

2、分析七 心得體會一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書智能儀表課程設(shè)計(jì)是自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)實(shí)踐課程。本課程的任務(wù)是通過設(shè)計(jì)完成功能的單片機(jī)系統(tǒng)，使學(xué)生掌握目前典型的自動(dòng)化易表的一般設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方法，掌握開發(fā)及設(shè)計(jì)工具的使用方法，通過這一實(shí)踐過程，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、解決問題的能力，培養(yǎng)對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力。1、 設(shè)計(jì)的題目 簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 對簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)，掌握目前自動(dòng)儀表的一般設(shè)計(jì)要求，工程設(shè)計(jì)方法，開發(fā)及設(shè)計(jì)工具的使用方法。數(shù)字電壓表簡稱DVM，數(shù)字電壓表根本原理是將輸入的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，再進(jìn)展輸出顯示。而A/D轉(zhuǎn)換器的作用是將連續(xù)變化的模擬信號量轉(zhuǎn)化為離散的數(shù)字信號，器根本

3、構(gòu)造是由采樣保持，量化，編碼等幾局部組成。因此AD轉(zhuǎn)換是此次設(shè)計(jì)的核心元件。輸入的模擬量經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，再由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)顯示器輸出，便得到測量的數(shù)字電壓。2、根本功能要求：1. 可以選擇測量測量8路0-5V的8路輸入電壓值；2. 可輪流顯示或單路選擇顯示可選；3. 測量顯示最小分辨率為0.01V;測量誤差約為0.02V；4. 具有電壓過低、過高聲光報(bào)警功能，報(bào)警限可獨(dú)立設(shè)置； 拓展功能：（1） ：測量電壓圍擴(kuò)大，可測量小電壓和大電壓；可測量顯示0-2mA電流；（2） ：帶通訊功能，電壓測量值可在PC機(jī)上顯示；（3） ：帶實(shí)時(shí)存儲記憶和復(fù)現(xiàn)功能；3、設(shè)計(jì)時(shí)間及進(jìn)度安排： 1、學(xué)分： 3分 2、

4、時(shí)間安排： 3周 方案安排：第17周 任務(wù)布置，確定分組。任務(wù)分析，方案，繪制原理圖：第18周 進(jìn)展設(shè)計(jì)方案確實(shí)認(rèn)，提交原理圖，元器件清單何預(yù)定價(jià)格，進(jìn)展購置；第18周 硬件焊接，調(diào)試；軟件編程，聯(lián)合硬件的調(diào)試；第19周 撰寫課程實(shí)際報(bào)告，分組驗(yàn)收辯論；二 設(shè)計(jì)容：2.1 元器件選型： A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADC0809，AT89C52單片機(jī)，1602液晶顯示器；2.2 系統(tǒng)方案確定：按系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)要求，決定控制系統(tǒng)采用AT89C52單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換采用ADC0809。系統(tǒng)除能確保實(shí)現(xiàn)要求的功能外，還可以方便地進(jìn)展8路其他A/D轉(zhuǎn)換量的測量、遠(yuǎn)程測量結(jié)果傳送等擴(kuò)展功能。數(shù)字電壓表系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案框圖

5、如圖。上電復(fù)位LED顯示器AT89C52 P0 P2 P1 P3ADC0809串口通信電源電路按鍵電路晶振電路P0：地址數(shù)據(jù)低8位口 P1：普通I/O口 P2：地址高8位口 P3：特殊功能口晶振電路保證信號傳輸同步，串口通信是與外界進(jìn)展信息交換的一種方式， 按鍵電路中一個(gè)按鍵是單路和輪流顯示的選擇，一個(gè)按鍵是單路時(shí)的通道選擇。實(shí)現(xiàn)過程：當(dāng)外部05V的模擬信號輸入時(shí)，首先通過ADC8090轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)展轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并進(jìn)入通道進(jìn)展選擇后，將信號傳入AT89C52單片機(jī)時(shí)，單片機(jī)通過按鍵電路中的一個(gè)按鍵來選擇單路還是8路，另一個(gè)按鍵作單路顯示時(shí)選擇通道，中選擇完畢后將數(shù)據(jù)送入到顯示器，通過P3

6、特殊功能口經(jīng)三極管驅(qū)動(dòng)輸出控制位。2.3 51單片機(jī)相關(guān)知識51單片機(jī)是對目前所有兼容intel 8031指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱。該系列單片機(jī)的始祖是intel的8031單片機(jī)，后來隨著技術(shù)的開展，成為目前廣泛應(yīng)用的為單片機(jī)之一。單片機(jī)是在一塊芯片集成了CPU、RAM、ROM、定時(shí)器計(jì)數(shù)器和多功能I/O口等計(jì)算機(jī)所需要的根本功能部件的大規(guī)模集成電路，又稱為MCU。51系列單片機(jī)包含以下幾個(gè)部件：一個(gè)位CPU；一個(gè)片振蕩器及時(shí)鐘電路；4KB的ROM程序存儲器；一個(gè)128B的RAM數(shù)據(jù)存儲器；尋址64KB外部數(shù)據(jù)存儲器和64KB外部程序存儲空間的控制電路；32條可編程的I/O口線；兩個(gè)16位定時(shí)計(jì)

7、數(shù)器；一個(gè)可編程全雙工串行口；個(gè)中斷源、兩個(gè)優(yōu)先級嵌套中斷構(gòu)造。51系列單片機(jī)如下列圖：圖1 51單片機(jī)引腳圖引腳功能：Vcc: 電源電壓GND:地P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對端口P0寫"1時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址低8位和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在期間激活部上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。P1口：P1是一個(gè)帶部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)

8、吸收或輸出電流4個(gè)TTL邏輯門電路。對端口寫"1，通過部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)椴看嬖谏侠娮瑁?個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流與AT89C51不同之處是，P1.0和P1.1還可分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入.flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。P1.0/T2和輸入P1.1/T2E*，P2口：P2是一個(gè)帶有部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)吸收或輸出電流4個(gè)TTL邏輯門電路。對端口P2寫"1，通過部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)椴看嬖谏侠娮瑁?個(gè)引腳被外部

9、信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流在外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器例如執(zhí)行MOV*DPTR指令時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器如執(zhí)行MOV*RI指令時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的容。P3口：P3口是一組帶有部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)吸收或輸出電流4個(gè)TTL邏輯門電路。對P3口寫入"1時(shí)，它們被部上位電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳

10、出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片復(fù)位。ALE/PROG：當(dāng)外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，ALE地址鎖存允許輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。對Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖PROG。如有必要，可通過對特殊功能存放器SFR區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可制止ALE操作。該位置位后，只有一條MOV*和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE制止位無效。PSEN：程序儲存允許PS

11、EN輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲器取指令或數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次RSEN信號。EA/VPP：外部允許。欲使CPU僅外部程序存儲器地址為0000HFFFFH，EA端必須保持低電平接地。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平接Vcc端，CPU則執(zhí)行部程序存儲器中的指令。Flash存儲器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓VPP。*TAL1：振蕩器反相放大器的及部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。*TAL2：振蕩器反相放

12、大器的輸出端。2.外部時(shí)鐘：輸入端接在*TAL1 輸出端接在*TAL2 晶體可以在1.2mhz-12mhz之間任選，電容可以在20-60uf之間選擇。3.74ls244：是一個(gè)緩沖輸入口，同時(shí)也是一個(gè)單向驅(qū)動(dòng)器一減輕總線負(fù)擔(dān)。4.mc14024：用與二進(jìn)制計(jì)數(shù)。5.ADC0809：A/D轉(zhuǎn)換器：2.4 AD轉(zhuǎn)換器相關(guān)知識ADC0809是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式轉(zhuǎn)換器。其部有一個(gè)8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個(gè)進(jìn)展A/D轉(zhuǎn)換。ADC0809是采樣頻率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)展模數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其部有一個(gè)8通道多路開

13、關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8個(gè)單斷模擬輸入信號中的一個(gè)進(jìn)展A/D轉(zhuǎn)換。1主要特性18路8位AD轉(zhuǎn)換器，即分辨率8位。 2具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。 3轉(zhuǎn)換時(shí)間為100s4單個(gè)5V電源供電 5模擬輸入電壓圍05V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 6工作溫度圍為-4085攝氏度 7） 低功耗，約15mW。 2 部構(gòu)造ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，部構(gòu)造如圖1322所示，它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比擬器、8位開關(guān)樹型A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近存放器、邏輯控制和定時(shí)電路組成。3外部特性引腳功能 ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如下圖。下面說明各引腳

14、功能。 IN0IN7：8路模擬量輸入端。2-12-8：8位數(shù)字量輸出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路 ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。 START： AD轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號，輸入，高電平有效。 EOC： AD轉(zhuǎn)換完畢信號，輸出，當(dāng)AD轉(zhuǎn)換完畢時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平轉(zhuǎn)換期間一直為低電平。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。當(dāng)AD轉(zhuǎn)換完畢時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能翻開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ。 REF+、REF-：基準(zhǔn)電壓。 Vcc：電源，單一5V。 GND：地。 ADC0809的工

15、作過程是：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比擬器。START上升沿將逐次逼近存放器復(fù)位。下降沿啟動(dòng) AD轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)展。直到AD轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示AD轉(zhuǎn)換完畢，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號可用作中斷申請。當(dāng)OE輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門翻開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。圖2 ADC0909引腳三數(shù)字電壓表系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖此次設(shè)計(jì)的是數(shù)字電壓表，要求的電壓圍是05v，而設(shè)計(jì)擴(kuò)展的量程為025v。系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括四個(gè)局部：分別是電源模塊、AD模數(shù)轉(zhuǎn)換局部、51單片機(jī)最小系統(tǒng)局

16、部、1602液晶顯示局部。首先由單片機(jī)初始化ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和1602液晶顯示，當(dāng)外接被測電壓后，ADC0809將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入到單片機(jī)的I/O口，通過單片機(jī)處理后將電壓的大小顯示在1602液晶上面。如下是本次設(shè)計(jì)作品的框圖：圖3 系統(tǒng)框圖 3.2 單片機(jī)電路單片機(jī)最小系統(tǒng)如下列圖所示，各個(gè)引腳都已經(jīng)標(biāo)出，而且四個(gè)I/O口都已經(jīng)用排陣引出，方便外接I/O擴(kuò)展用。圖4 單片機(jī)最小系統(tǒng)3.3 ADC采樣電路由于ADC0809是帶地址鎖存的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，ADDA、ADDB、ADDC為模擬通道選擇，編碼為000111分別選中IN0IN7。ALE為地址鎖存信號，其上升沿鎖存AD

17、DA、ADDB、ADDC的信號，譯碼后控制模擬開關(guān)，接通八路模擬輸入中相應(yīng)的一路。CLK為輸入時(shí)鐘，為AD轉(zhuǎn)換器提供轉(zhuǎn)換的時(shí)鐘信號，典型工作頻率為640KHz。START為AD轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號，正脈沖啟動(dòng)ADDAADDC選中的一路模擬信號開場轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號，高電平時(shí)候翻開三態(tài)輸出緩存器，是轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量從D0D7輸出。EOC為轉(zhuǎn)換完畢信號，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后EOC變?yōu)榈碗娖?，轉(zhuǎn)換完成后EOC編程高電平。圖5 ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換3.4顯示電路以下是1602液晶引腳的接線圖，中間沒有接線的為數(shù)據(jù)控制端口。 1602字符型通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線 VCC(15腳

18、)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣： 圖6 1602引腳圖3.5供電電路和參考電壓由于此次系統(tǒng)的芯片工作電壓為+5v，所以用常用的三端穩(wěn)壓器LM317和LM337構(gòu)成的電源系統(tǒng)供電，其中ADC0809要提供一個(gè)準(zhǔn)確的參考電源才能正常的工作，而LM317正好能夠到達(dá)要求。圖7 系統(tǒng)供電局部3.6 數(shù)字電壓表系統(tǒng)電路原理圖簡易數(shù)字電壓測量電路由A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成，電路原理圖如下圖。A/D轉(zhuǎn)換由集成電路0809完成。0809具有8路模擬輸入端口，地址線23 25腳可決定對哪一路模擬輸入作A/D轉(zhuǎn)換。22腳為地址鎖存控制，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，對地址信號進(jìn)展鎖存

19、。6腳為測試控制，當(dāng)輸入一個(gè)2uS寬高電平脈沖時(shí)，就開場A/D轉(zhuǎn)換。7腳為A/D轉(zhuǎn)換完畢標(biāo)志，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完畢時(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0809的時(shí)鐘輸入端，利用單片機(jī)30腳的六分頻晶振頻率再通過14024二分頻得到1MHz時(shí)鐘。單片機(jī)的P1、P3.0P3.3端口作為四位LED數(shù)碼管顯示控制。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0809的A/D轉(zhuǎn)換控制。圖8 數(shù)字電壓表總原理圖MC14024：二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS244：是一

20、個(gè)緩沖輸入口,同時(shí)也是一個(gè)單向驅(qū)動(dòng)器以減輕總線負(fù)擔(dān)四 軟件局部：主程序： 在剛上電時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)為循環(huán)顯示8個(gè)通道的電壓值狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)展一次測量后，將顯示每一通道的A/D轉(zhuǎn)換值，每個(gè)通道的數(shù)據(jù)顯示時(shí)間為1S左右。主程序在調(diào)用顯示子程序和測試之程序之間循環(huán)，主程序流程圖見圖。調(diào)用顯示子程序調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序初始化開場顯示子程序：YA/D轉(zhuǎn)換完畢.P3.7=1.啟動(dòng)測試TESTART0809地址加1取數(shù)據(jù)P2.5=1開場顯示子程序采用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)四位數(shù)碼管的數(shù)值顯示。測量所得的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在70H77H存單元中，測量數(shù)據(jù)在顯示時(shí)需轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制BCD碼放在78H7BH單元中，其中7BH存放通道

21、標(biāo)志數(shù)。存放器R3用作8路循環(huán)控制，R0用作顯示數(shù)據(jù)地址指針。地址數(shù)小于8. 完畢以下是簡易數(shù)字電壓表的單片機(jī)控制源程序：*include <reg52.h>*include <intrins.h> /延時(shí)函數(shù)用*define addata P0 /模擬電壓數(shù)據(jù)采集入口*define Disdata P1 /顯示數(shù)據(jù)段碼輸出口*define uchar unsigned char *define uint unsigned int sbit START=P24; /啟動(dòng)一次轉(zhuǎn)換位 sbit ALE=P23; /地址鎖存位sbit OE=P25; /0809輸出控制位sb

22、it EOC=P37; /A/D轉(zhuǎn)換完畢標(biāo)志位sbit DIS*=Disdata0; /LED小數(shù)點(diǎn)控制位sbit k1=P35; /循環(huán)/單路選擇控制位sbit k2=P36; /顯示通道控制位sbit A=P20; sbit D=P21;sbit C=P22;uchar code dis_711=0*03,0*9F,0*25,0*0D,0*99,0*49,0*41,0*1F,0*01,0*09,0*FF;/*共陽8段LED數(shù)碼管段碼表0.1.2.3.4.5.6.7.8.9.不亮*/uchar code scan_con4=0*f1,0*f2,0*F4,0*F8; /四位數(shù)碼管數(shù)值動(dòng)態(tài)掃描顯

23、示控制uchar data ad_data8=0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00,0*00; /定義8個(gè)數(shù)據(jù)存單元uint data dis5=0*00,0*00,0*00,0*00,0*00; /定義4個(gè)顯示數(shù)據(jù)單元和1個(gè)數(shù)據(jù)存儲單元/*1ms延時(shí)子函數(shù)*/delaylms(uint t) /t=1uint i,j;for(i=0;i<t;i+)for(j=0;j<100;j+);/*顯示掃描子函數(shù)*/scan()uchar k,n;int h; dis3=1; /通道初值為1for(n=0;n<8;n+) /每次顯示8個(gè)數(shù)據(jù) if(k2=

24、0) break; dis2=ad_datan/51; dis4=ad_datan%51; /余數(shù)暫存dis4=dis4*10; /計(jì)算十位dis1=dis4/51; dis4=dis4%51;dis4=dis4*10; /計(jì)算百分位dis0=dis4/51; for(h=0;h<100;h+) /每個(gè)通道顯示時(shí)間控制約為一秒if(k2=0) break; for(k=0;k<4;k+) /4位LED掃描控制if(k2=0) break; Disdata=dis_7disk;if(k=2)DIS*=0;P3=scan_conk; /P3.0-P3.3控制四個(gè)數(shù)碼管的輸出 delay

25、lms(3);P3=0*ff; if(k2=1) dis3+; if(dis3>=8) dis3=0; /*通道選擇函數(shù)*/tongdao()uint m,i,n;dis2=ad_datan/51; dis4=ad_datan%51; /余數(shù)暫存dis4=dis4*10; /計(jì)算十分位dis1=dis4/51; dis4=dis4%51;dis4=dis4*10; /計(jì)算百分位dis0=dis4/51; for(m=0;m<100;m+) /每個(gè)通道顯示時(shí)間控制約為一秒 if(k2=0) break; for(i=0;i<4;i+) /4位LED掃描控制Disdata=dis

26、_7disi;if(i=2)DIS*=0;P3=scan_coni; /P3.0-P3.3控制四個(gè)數(shù)碼管的輸出 delaylms(3);P3=0*ff; /*0809A/D轉(zhuǎn)換子函數(shù)*/test() uchar m;for(m=0;m<8;m+) switch (m) case 0:A=0;D=0;C=0;break; case 1:A=1;D=0;C=0;break; case 2:A=0;D=1;C=0;break; case 3:A=1;D=1;C=0;break; case 4:A=0;D=0;C=1;break; case 5:A=1;D=0;C=1;break; case 6

27、:A=0;D=1;C=1;break; case 7:A=1;D=1;C=1;break; START=1; ALE=START; /轉(zhuǎn)換通道地址鎖存_nop_();_nop_();START=0; ALE=0; /開場轉(zhuǎn)換命令_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/延時(shí)8USwhile(EOC=0) _nop_(); /等待轉(zhuǎn)換完畢OE=1;ad_datam=addata;delaylms(1);OE=0; /*主函數(shù)*/main()uint n,m;P0=0*ff; /初始化窗口P1=0*00;P3=

28、0*ff; while(1) if(k2=0) while(1) test(); for(m=0;m<250;m+) n=k2; tongdao(); if(k1=0) break; if(k2=0) break; if(n=1) if(k2=0) dis3+; if(dis3>=8) dis3=0; if(k1=0) break; else while(1) test(); scan(); if(k2=0) break; 五數(shù)字電壓表電路仿真5.1 仿真總圖為了驗(yàn)證此次設(shè)計(jì)原理圖的正確性，在制作實(shí)物之前用專業(yè)軟件做了仿真，在Proteus軟件中設(shè)置AT89C51單片機(jī)的晶振頻率為

29、12 MHz。本電路EA接高電平，沒有擴(kuò)展片外ROM。如下列圖是此次系統(tǒng)仿真的總原理圖局部：圖8 仿真總圖通過用protues軟件的仿真發(fā)現(xiàn)此次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)原理圖能夠?qū)崿F(xiàn)電壓的正確測量，而且電壓的誤差較小，1602液晶屏能夠正確顯示出測量出來的結(jié)果。5.2 仿真結(jié)果顯示如下列圖為此次仿真的測量電壓的結(jié)果的截圖：圖9 仿真結(jié)果顯示六 系統(tǒng)性能分析通過理論分析和電路仿真，現(xiàn)在對此次課程設(shè)計(jì)的數(shù)字電壓表系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)展總結(jié)。通過仿真我們可以看到仿真結(jié)果和理論分析是相符合的，也即此次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠在一定的條件下到達(dá)課程設(shè)計(jì)目的，實(shí)現(xiàn)對外接電壓的測量，電路構(gòu)造簡單，但是可以看出在系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性方面做得不夠。具體表達(dá)在以下幾個(gè)方面：1數(shù)字電壓表系統(tǒng)中對于外界被測電壓的變化反響不夠靈敏，變化比擬慢，主要是因?yàn)锳DC模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的轉(zhuǎn)換速率不夠；2數(shù)字電壓表系統(tǒng)測量的外界電壓不夠準(zhǔn)確，跟用示波器或者高精度的電壓表測量的結(jié)果有偏差，主要是因?yàn)锳DC芯片的位數(shù)不夠；3而且ADC的參考電壓不準(zhǔn)確也會造成測量結(jié)果的不準(zhǔn)確；4另外很重要的影響因素是因?yàn)锳D芯片的測量輸入電壓最大為5v，而設(shè)計(jì)的是25v，量程擴(kuò)大了五倍，運(yùn)用的是電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，如果用精細(xì)電阻可以做到很高的精度，而設(shè)計(jì)中用的是5%誤差的碳膜電阻，溫度系數(shù)高，而且不穩(wěn)定，這是很重要的一個(gè)影響因素。針對上述問