目錄第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)與調(diào)研……………………11、畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)………………12、設(shè)計(jì)的思路、方法…………………13、調(diào)研相關(guān)的資料……………………24、調(diào)研的目的和總結(jié)…………………2第二部分設(shè)計(jì)說明………………31、理論分析………………31.1AT89C51單片機(jī)概述……………31.2AD轉(zhuǎn)換器工作原理………………51.3ADC0809介紹……………………71.4四位LED數(shù)碼管介紹…………92、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)………………………102.1單片機(jī)晶振電路……………………102.2單片機(jī)復(fù)位電路……………………102.3LED顯示電路………………………112.4數(shù)字電壓表硬件接線……………122.5焊接元件元件介紹………………13第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)與調(diào)研1、畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)本課題要求設(shè)計(jì)一個(gè)能正確測量模擬電壓0-5v，誤差<1%，利用ADC0809采樣輸入的模擬量，轉(zhuǎn)換后的電壓值顯示在4位數(shù)碼管上。具體要求如下。（1）采用51單片機(jī)進(jìn)行控制，顯示采用LED顯示，設(shè)計(jì)硬件電路。（2）設(shè)計(jì)硬件結(jié)構(gòu)框圖，在proteus仿真系統(tǒng)上搭建設(shè)計(jì)平臺(tái)。（3）下載程序至設(shè)計(jì)平臺(tái)，調(diào)試程序，實(shí)現(xiàn)程序功能。（4）購買元器件焊接制作電路板。（5）下載燒錄程序至電路板中進(jìn)行測試。（6）撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)成果報(bào)告，進(jìn)行畢業(yè)答辯。2、設(shè)計(jì)的思路、方法用ADC0809作為采樣輸入，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后送到單片機(jī)，然后有單片機(jī)給數(shù)碼管輸入數(shù)字信號(hào)，控制數(shù)碼管顯示。通過優(yōu)化程序、提高硬件精度等級(jí)、校正基準(zhǔn)電壓等方法使得測量誤差<1%。進(jìn)行根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，選用合適的單片機(jī)型號(hào)和其他元件，然后在proteus仿真軟件上畫出電路原理圖，利用keil軟件編寫控制程序后下載程序到仿真軟件進(jìn)行調(diào)試，通過調(diào)試結(jié)果反饋信息再修改調(diào)整控制程序和硬件電路，最后制作基于單片機(jī)控制的數(shù)字電壓表電路板，電路板制作完成后進(jìn)行測試和測量。硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1-1所示：圖1-1硬件結(jié)構(gòu)框圖3、調(diào)研相關(guān)的資料在現(xiàn)代檢測技術(shù)中，常需用高精度數(shù)字電壓表進(jìn)行現(xiàn)場檢測，將檢測到的數(shù)據(jù)送入微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，完成計(jì)算、存儲(chǔ)、控制和顯示等功能。數(shù)字電壓表（DigitalVoltmeter）簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術(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。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，由精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便。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量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。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，也把電量及非電量測量技術(shù)提高到嶄新水平。電壓表的數(shù)字化是將連續(xù)的模擬量如直流電壓轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示，這有別于傳統(tǒng)的以指針加刻度盤進(jìn)行讀數(shù)的方法，避免了讀數(shù)的視差和視覺疲勞。目前數(shù)字萬用表的內(nèi)部核心部件是A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器的精度很大程度上影響著數(shù)字萬用表的準(zhǔn)確度。4、調(diào)研的目的和總結(jié)通過前期調(diào)研可以了解數(shù)字電壓表的性能指標(biāo)和選取合適的設(shè)計(jì)方案，了解不同種類元件的優(yōu)缺點(diǎn)。通過查找資料和市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，基于單片機(jī)控制且采用ADC0809作為A/D轉(zhuǎn)換元件的簡易數(shù)字電壓表，控制效果較好，所用元件較少，大大降低了制作成本。軟件采用C語言實(shí)現(xiàn)，程序簡單可讀寫性強(qiáng)，效率高。與傳統(tǒng)的電路相比，具有方便操作、處理速度快、穩(wěn)定性高、性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)，具有一定的使用價(jià)值。因此本設(shè)計(jì)采用基于單片機(jī)控制的簡易數(shù)字電壓表方案。

第二部分設(shè)計(jì)說明1、理論分析本文中數(shù)字電壓表的控制系統(tǒng)采用AT89c51單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809為主要硬件，實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表的硬件電路與軟件設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)的數(shù)字電壓表電路簡單，所用的元件較少，成本低，調(diào)節(jié)工作可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。還可以方便地進(jìn)行8路A/D轉(zhuǎn)換量的測量，遠(yuǎn)程測量結(jié)果傳送等功能。數(shù)字電壓表可以測量0到5V的8路輸入電壓值，并在四位LED數(shù)碼管上輪流顯示或單路選擇顯示。1.1AT89C51單片機(jī)概述

普遍來說，單片機(jī)又稱單片微控制器，是在一塊芯片中集成了CPU（中央處理器）、RAM（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）、ROM（程序存儲(chǔ)器）、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種功能的I/O（輸入/輸出）接口等一臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件，從而可以完成復(fù)雜的運(yùn)算、邏輯控制、通信等功能。引腳圖如圖2-1所示：圖2-1AT89C51引腳圖AT89C51單片機(jī)引腳介紹：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（記時(shí)器0外部輸入）P3.5T1（記時(shí)器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。1.2A/D轉(zhuǎn)換器工作原理A/D轉(zhuǎn)換電路是把模擬量（通常是模擬電壓）信號(hào)轉(zhuǎn)換為n位二進(jìn)制數(shù)字量信號(hào)的電路。這種轉(zhuǎn)換通常分4步進(jìn)行：采樣→保持→量化→編碼。前兩步在采樣保持電路中完成，后兩步在A/D轉(zhuǎn)換過程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)。采樣。所謂采樣是將一個(gè)時(shí)間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換為時(shí)間上斷續(xù)變化的（離散的）模擬量?；蛘哒f，采樣是把一個(gè)時(shí)間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換為一個(gè)串脈沖，脈沖的幅度取決于輸入模擬量，時(shí)間上通常采用等時(shí)間間隔采樣。采樣過程的示意圖如圖2-2所示。圖2-2采樣過程（2）保持。所謂保持，就是將采樣得到的模擬量值保持下來，最基本的采樣—保持電路如圖2-3所示。它由MOS管采樣開關(guān)T、保持電容Cb和由運(yùn)算放大器做成的跟隨器三部分組成。實(shí)際中，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)所用的輸入電壓，就是這種保持下來的采樣電壓，也就是每次采樣結(jié)束時(shí)的輸入電壓。圖2-3保持電路量化和編碼。所謂量化，就是用基本的量化電平q的個(gè)數(shù)來表示采樣—保持電路得到的模擬電壓值。這一過程實(shí)質(zhì)上是把時(shí)間上離散而數(shù)字上連續(xù)的模擬量以一定的準(zhǔn)確度變?yōu)闀r(shí)間上、數(shù)字上都離散的、量級(jí)化的等效數(shù)字值。量級(jí)化的方法通常有兩種：只舍不入法和有舍有入法（四舍五入法）。編碼就是把已經(jīng)量化的模擬數(shù)值（它一定是量化電平的整數(shù)倍）用二進(jìn)制數(shù)碼、BCD碼或其他碼來表示。逐次逼近法A/D轉(zhuǎn)換器工作原理：逐次逼近法A/D轉(zhuǎn)換是一個(gè)具有反饋回路的閉路系統(tǒng)。A/D轉(zhuǎn)換器可劃分成3大部分：比較環(huán)節(jié)、控制環(huán)節(jié)、比較標(biāo)準(zhǔn)（D/A轉(zhuǎn)換器）。圖2-4所示就是逐次逼近法A/D轉(zhuǎn)換器的原理電路。其主要原理為：將一個(gè)待轉(zhuǎn)換的模擬輸入信號(hào)VIN與一個(gè)“推測”信號(hào)V1相比較，根據(jù)推測信號(hào)是大于還是小于輸入信號(hào)來決定減小還是增大該推測信號(hào)，以便向模擬輸入信號(hào)逼近。推測信號(hào)由D/A變換器的輸出獲得，當(dāng)推測信號(hào)與模擬輸入信號(hào)“相等”時(shí)，向D/A轉(zhuǎn)換器輸入的數(shù)字即為對應(yīng)的模擬輸入的數(shù)字。圖2-4逐次逼近法A/D轉(zhuǎn)換器的原理電路1.3ADC0809概述ADC0809是National半導(dǎo)體公司生產(chǎn)CMOS材料的A/D轉(zhuǎn)換器。它是具有8個(gè)通道的模擬量輸入線，可在程序控制下對任意通道進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到8位二進(jìn)制數(shù)字量。ADC0809屬于逐次逼近法A/D轉(zhuǎn)換器，引腳圖如圖2-5所示，其主要技術(shù)指標(biāo)如下：①8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。②具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。③轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs（時(shí)鐘為640kHz），130μs（時(shí)鐘為500kHz時(shí)）。④單個(gè)+5V電源供電。⑤模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。⑥工作溫度范圍為-40℃～+85℃。⑦低功耗，約15mW。 圖2-5ADC0809引腳圖ADC0809引腳功能如下：①IN0～I(xiàn)N78路模擬輸入，通過3根地址譯碼線ADDA、ADDB、ADDC選通一路。②D7～D0：A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)輸出端，為三態(tài)可控輸出，故可直接和微處理器數(shù)據(jù)線連接。8位排列順序是D7為最高位，D0為最低位。

③ADDA、ADDB、ADDC：模擬通道選擇地址信號(hào)，ADDA為低位，ADDC為高位。

④VR(+)、VR(-)：正、負(fù)參考電壓輸入端，用于提供片內(nèi)D/A電阻網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)電壓。在單極性輸入時(shí)，VR(+)=5V，VR(-)=0V；雙極性輸入時(shí)，VR(+)、VR(-)分別接正、負(fù)極性的參考電壓。⑤ALE：地址鎖存允許信號(hào)，高電平有效。當(dāng)此信號(hào)有效時(shí)，A、B、C三位地址信號(hào)被鎖存，譯碼選通對應(yīng)模擬通道。在使用時(shí)，該信號(hào)常和START信號(hào)連在一起，以便同時(shí)鎖存通道地址和啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。

⑥START：A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，正脈沖有效。加于該端的脈沖的上升沿使逐次逼近寄存器清0，下降沿開始A/D轉(zhuǎn)換。如正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)又接到新的啟動(dòng)脈沖，則原來的轉(zhuǎn)換進(jìn)程被中止，重新從頭開始轉(zhuǎn)換。

⑦EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，高電平有效。該信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換過程中為低電平，其余時(shí)間為高電平。該信號(hào)可作為被CPU查詢的狀態(tài)信號(hào)，也可作為對CPU的中斷請求信號(hào)。在需要對某個(gè)模擬量不斷采樣、轉(zhuǎn)換的情況下，EOC也可作為啟動(dòng)信號(hào)反饋接到START端，但在剛加電時(shí)需由外電路第一次啟動(dòng)。⑧OE：輸出允許信號(hào)，高電平有效。當(dāng)微處理器送出該信號(hào)時(shí)，ADC0808/0809的輸出三態(tài)門被打開，使轉(zhuǎn)換結(jié)果通過數(shù)據(jù)總線被讀走。在中斷工作方式下，該信號(hào)往往是CPU發(fā)出的中斷請求響應(yīng)信號(hào)。1.4四位LED數(shù)碼管介紹在單片機(jī)系統(tǒng)中，常常用LED數(shù)碼管顯示器來顯示各種數(shù)字或符號(hào)。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點(diǎn)，因此使用非常廣泛。8段數(shù)碼管一般由8個(gè)發(fā)光二極管組成，每一個(gè)位段就是一個(gè)發(fā)光二極管。一個(gè)8段數(shù)碼管分別由a、b、c、d、e、f、g位段，外加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)位段h(或記為dp)組成。根據(jù)公共端所接電平的高低，可分為共陽極和共陰極兩種，引腳圖如圖2-6所示圖2-6數(shù)碼管引腳圖共陰極8段數(shù)碼管的信號(hào)端高電平有效，只要在各個(gè)位段上加上相應(yīng)的信號(hào)即可使相應(yīng)的位段發(fā)光，比如：要使a段發(fā)光，則在a段加上高電平即可。共陽極的8段數(shù)碼管則相反，在相應(yīng)的位段加上低電平即可使該位段發(fā)光。因此，一個(gè)8段數(shù)碼管就必須有8位（即一個(gè)字節(jié)）數(shù)據(jù)來控制各個(gè)位段的亮滅。共陰和共陽結(jié)構(gòu)的LED數(shù)碼管顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，對應(yīng)的筆劃段點(diǎn)亮，由發(fā)亮的筆劃組合而顯示各種字符。8個(gè)筆劃段hgfedcba對應(yīng)于一個(gè)字節(jié)（8位）的D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0，于是用8位二進(jìn)制碼就能表示想要顯示字符的字形代碼。例如，對于共陰LED數(shù)碼管顯示器，當(dāng)共陰極接地（為低電平），而陽極hgfedcba各段為01110011時(shí)，數(shù)碼管顯示器顯示“P”字符，即對于共陰級(jí)LED數(shù)碼管顯示器，“P”字符的字形碼是73H。 2、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1單片機(jī)晶振電路單片機(jī)內(nèi)部的高增益的反相放大器與單片機(jī)的XTAL1、XTAL2引腳外接的晶體構(gòu)成一個(gè)振蕩電路作為CPU的時(shí)鐘脈沖。見圖2-7所示，XTAL1為振蕩電路輸入端，XTAL2為振蕩電路的輸出端，同時(shí)XTAL2也作為內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器對振蕩頻率進(jìn)行二分頻，為控制器提供一個(gè)兩相的時(shí)鐘信號(hào)，產(chǎn)生CPU的操作時(shí)序。51單片機(jī)時(shí)鐘電路常用的晶體有6MHz，12MHz，11.0592HMz等。圖2-7單片機(jī)晶振電路2.2單片機(jī)復(fù)位電路圖2-8所示，單片機(jī)復(fù)位能使CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。復(fù)位后PC=0000H，單片機(jī)從第一個(gè)單元取指令，在實(shí)際應(yīng)用中，無論在單片機(jī)剛開始接上電源時(shí)，還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位，復(fù)位操作通常有上電自動(dòng)復(fù)位、手動(dòng)復(fù)位和看門狗復(fù)位三種方式。圖2-8單片機(jī)復(fù)位電路2.3LED顯示電路如圖2-9所示，顯示電路采用一個(gè)共陰極LED數(shù)碼管和一個(gè)上拉排阻構(gòu)成，排阻就是由8個(gè)電阻組成的，他們在電路中起到“上拉”的作用，又稱上拉電阻。上拉就是將不確定的信號(hào)通過一個(gè)電阻嵌位在高電平,電阻同時(shí)起限流作用,下拉同理。接上拉電阻的原因有以下幾點(diǎn)：1、當(dāng)TTL電路驅(qū)動(dòng)COMS電路時(shí)，如果TTL電路輸出的高電平低于COMS電路的最低高電平（一般為3.5V），這時(shí)就需要在TTL的輸出端接上拉電阻，以提高輸出高電平的值。2、OC門電路必須加上拉電阻，才能使用。3、為加大輸出引腳的驅(qū)動(dòng)能力，有的單片機(jī)管腳上也常使用上拉電阻。4、在COMS芯片上，為了防止靜電造成損壞，不用的管腳不能懸空，一般接上拉電阻產(chǎn)生降低輸入阻抗，提供泄荷通路。5、芯片的管腳加上拉電阻來提高輸出電平，從而提高芯片輸入信號(hào)的噪聲容限增強(qiáng)抗干擾能力。6、提高總線抗電磁干擾能力。管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。7、長線傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾，加上下拉電阻是電阻匹配，有效的抑制反射波干擾。圖2-9LED顯示電路2.4數(shù)字電壓表硬件接線圖圖2-10所示。由于ADC0809在proteus仿真軟件中沒有仿真模型，因此采用ADC0808代替ADC0809在proteus軟件中仿真，但要注意ADC0809和ADC0808的OUT1到OUT8輸出端口在封裝時(shí)剛好相反，接線時(shí)需注意。圖2-10數(shù)字電壓表硬件接線圖2.5焊接元件元件介紹自鎖開關(guān)電路中起到電源的開關(guān)作用，常開的其中一腳接DC電源插口電源腳，常開的另一腳接電路的VCC。圖2-11所示：圖2-11自鎖開關(guān)三極管是電流放大器件，有三個(gè)極，分別叫做集電極C，基極B，發(fā)射極E。分成NPN和PNP兩種。常見的三極管為9012、s8550、9013、s8050。其中9012與8550為pnp型三極管，可以通用。9013與8050為npn型三極管，可以通用。圖2-12所示：三極管的使用有電流放大、作偏置電路、開關(guān)作用等，單片機(jī)應(yīng)用電路中三極管主要的作用就是開關(guān)作用。區(qū)別引腳：三極管向著自己，引腳從左到右分別為ebc。圖2-12三極管3、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1程序流程圖根據(jù)模塊的劃分原則，將該程序劃分為初始化模塊，A/D轉(zhuǎn)換子程序和顯示子程序，這三個(gè)程序模塊構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)軟件的主程序，如圖2-13所示。所謂初始化，是對將要用到的89C51系列單片機(jī)內(nèi)部部件或擴(kuò)展芯片進(jìn)行初始工作狀態(tài)設(shè)定，初始化子程序的主要工作是設(shè)置定時(shí)器的工作模式，初值預(yù)置，開中斷和打開定時(shí)器等。圖2-13程序流程圖3.2A/D轉(zhuǎn)換子程序A/D轉(zhuǎn)換子程序用于對ADC0809的8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8個(gè)相應(yīng)的存儲(chǔ)單元中，如圖2-14所示。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)間對輸入電壓采樣一次。

圖2-14A/D轉(zhuǎn)換程序流程圖2.3顯示子程序LED數(shù)碼管采用軟件譯碼動(dòng)態(tài)掃描方式。在顯示子程序中包含多路循環(huán)顯示和單路顯示程序。多路循環(huán)顯示把8個(gè)存儲(chǔ)單元的數(shù)值依次取出送到4位數(shù)碼管上顯示，每一路顯示1秒。單路顯示程序只對當(dāng)前選中的一路數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。每路數(shù)據(jù)顯示需經(jīng)過轉(zhuǎn)換變成十進(jìn)制BCD碼，放于4個(gè)數(shù)碼管的顯示緩沖區(qū)中。單路顯示或多路循環(huán)顯示通過標(biāo)志位00H控制。在顯示控制程序中加入了對單路或多路循環(huán)按鍵和通道選擇按鍵的判斷。第三部分設(shè)計(jì)成果1、數(shù)字電壓表仿真程序/* 名稱：ADC0808數(shù)模轉(zhuǎn)換與顯示 說明：ADC0808采樣通道3輸入的模擬量，轉(zhuǎn)換后的結(jié)果顯示在數(shù)碼管上。*/#include"reg51.h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint//各數(shù)字的數(shù)碼管段碼（共陰）ucharcodedsycode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};sbitCLK=P2^3; //時(shí)鐘信號(hào)sbitST=P2^2; //啟動(dòng)信號(hào)sbitEOC=P2^1; //轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)sbitOE=P2^0; //輸出使能//延時(shí)voiddelay(uintms){uchari;while(ms--)for(i=0;i<120;i++); }//顯示轉(zhuǎn)換結(jié)果voiddiplay(unsignedintd) { P1=0xf7; //第4個(gè)數(shù)碼管顯示個(gè)位數(shù) P0=dsycode[(d/100)%10]; delay(5); P1=0xfb;//第3個(gè)數(shù)碼管顯示十位數(shù) P0=dsycode[(d/100)/10%10]; delay(5); P1=0xfd;//第2個(gè)數(shù)碼管顯示百位數(shù) P0=dsycode[d/100/100]|0x80;/*顯示小數(shù)點(diǎn)*/ delay(5);}//主程序voidmain(){ unsignedinta; TMOD=0x02; //T1工作模式2 TH0=0x14; TL0=0x00; IE=0x82; TR0=1;P2=0x3f; //選擇ADC0809的通道3（10111111）（P2.7~P2.0） while(1) { ST=0;ST=1;ST=0; //啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 while(EOC==0); //等待轉(zhuǎn)換完成 OE=1; a=P3*196; //255顯示轉(zhuǎn)換為5V顯示5/255=0.1960784可調(diào)節(jié)電壓表精度 diplay(a); OE=0; }}//T0定時(shí)器中斷給ADC0808提供時(shí)鐘信號(hào)voidTimer0_INT()interrupt1{ CLK=~CLK;}2、軟件調(diào)試2.1Keil軟件調(diào)試程序圖3-1所示圖3-1Keil軟件調(diào)試程序2.2Proteus軟件仿真調(diào)試如圖3-2所示：圖3-2Proteus軟件仿真調(diào)試3、硬件調(diào)試數(shù)字電壓表硬件測試，測量干電池電壓，如圖3-3所示：圖3-3數(shù)字電壓表硬件測試

第四部分結(jié)束語本次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過查閱資料、獨(dú)立思考和自己動(dòng)手制作硬件電路，我設(shè)計(jì)了一個(gè)基于單片機(jī)AT89S52采用8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809設(shè)計(jì)的簡易數(shù)字電壓表。采用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)控制、處理，送到顯示器顯示，硬件結(jié)構(gòu)簡單，所用元件較少，大大降低了制作成本。軟件采用keil軟件編程、proteus軟件仿真，用C語言實(shí)現(xiàn)，程序簡單可讀寫性強(qiáng)，效率高。以89C51單片機(jī)、ADC0809轉(zhuǎn)換元件為核心部件，利用軟件編程，實(shí)現(xiàn)了對直流電壓值的測量。本設(shè)計(jì)所測的電源范圍為0—5V，如果想改裝大量程范圍，