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1、摘摘 要要随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段，对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，而采用单片机的数字电压表，由于精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与 PC进行实时通信数字电压表是采用数字化测量技术。该设计主要由四个模块组成：A/D 转换模块，数据处理模块、显示模块及独立键盘模块。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 AT89C52 来完成，它控制着 ADC0809 芯片工作，还负责
2、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显示模块进行显示。本设计通过 A/D 转换模块，数据处理模块及显示模块，实现了对模拟电压的转换，并通过软件实现了在数码管上显示。虽然有一点误差，但基本实现了技术指标中的要求。关键词关键词：数字电压表；模数转换；AT89S52；ADC0809 2ABSTRACTABSTRACTWith the development of electronic technology, electronic measurement electronics workers must become the master of the metho
3、d, the measurement accuracy and functional requirements are increasingly high, while the voltage measurement is very prominent. function pointer voltmeter traditional single, low accuracy, can not meet the demand of digital era, and the use of singlechip digital voltage meter, because of high accura
4、cy, strong anti-interference ability, expansibility, convenient integration with pc, can communicate in real time digital voltage meter is used in digital measurement technology.The design consists of three main modules: a/d conversion module, data processing module and display module. a/d conversio
5、n is mainly completed by the adc0809, it is responsible to collect the analog conversion to digital quantity corresponding to the transmitted to the data processing module. data processing is mainly completed by the at89c52 chip, it 3controls the adc0809 chip, is also responsible for the digital adc
6、0809 transmission after data processing, the generated code to display the display module to display the corresponding.This design through the a/d conversion, data processing module and display module, realizes the conversion of the analog voltage, and realized by software in the digital tube displa
7、y. although there is a little bit error, but the basic realization of the technical index requirements.KeyKey wordswords: digital voltage；a/d conversion;at89s52;adc08094目目 录录1 总体设计.61.1 设计目的 .61.2 功能要求 .61.3 系统设计 .61.4 设计思路 .61.5 设计方案 .61.6 总体设计框图 .72 硬件电路设计.82.1 核心元器件介绍 .82.2 其它部分电路介绍 .112.3 电路原理图、
8、CAD 电路原理图、PCB 图、元件布局图.122.4 元件清单 .123 软件设计.133.1 ADC0809 模块 .133.2 单片机模块 .133.3 按键模块 .133.4 显示模块 .133.5 程序流程图 .133.6 程序清单 .1653.7 程序说明 .164 调试仿真及结论.174.1 仿真结果 .174.2 设计体会 .184.3 教学建议 .18结束语.19致 谢.20参考文献.21附 录.21附录 A 原理图 .22附录 B PCB .22附录 C CAD 图 .25附录 D 元器件布局图 .26附录 E 元件清单 .27附录 F 程序清单 .2861 1 总体设计总
9、体设计1.1 设计目的利用 52 单片机及 ADC0809 核心元件制作数字电压表，精确到小数点后两位，且更好加强与巩固单片机技术及其应用。1.2 功能要求设计一个能够测量直流电压的数字电压表。测量电压范围05V，测量精度小数点后两位。该电压表上电或按键复位后能自动显示系统提示符 “P.”，进入测量准备状态，按测量开始键则开始测量，并将测量值显示在显示器上，按测量结束键则自动返回 “P.”状态。1.3 系统设计该系统主要分为两部分：硬件电路及软件程序。硬件电路包括：单片机，模拟信号采集电路，A/D 转换电路，数码管显示电路，按键电路，下载电路，电源电路及 555 定时电路。软件的程序可选择 C
10、 语言或汇编，这里采用汇编语言。1.4 设计思路1根据技术指标要求，这里采用 AT89S52 单片机为核心控制器件。2A/D 转换采用 ADC0809，与单片机 P0 口引脚相接。 显示电压采用 4 位一体的 LED 共阳数码管。 LED 数码的段码输入,由并行端口 P0 控制：位码用并行端口 P2 低四位控制。7 利用 NE555 定时器产生时钟信号提供给 ADC0809。1.5 设计方案采用单片机来计数字电压表。硬件电路设计由 7 个部分组成：A/D 转换电路，AT89S52 单片机系统，LED 数码显示系统、独立键盘电路，时钟电路、复位电路，采集电压电路，下载电路及电源电路。硬件电路设计
11、框图如图 1 所示。其中，A/D 转换器是将采集的模拟量转换成数字量，它是数字电压表的一个核心部件。本设计 A/D 采用逐次逼近式 A/D 转换器。它的转换速度更快，而且精度更高，比如 ADC0808、ADC0809 等。它们具有 8 路模拟选通开关及相应通道地址锁存与译码电路，它们与单片机系统连接，将转换的数字量送单片机进行分析并在数码管显示。这样电路设计简单，精确度高，方便焊接、调试。这里采用这种方案。显示部分可以采用各类数码管或用 LCD 显示器显示。在此简化采用 4 位八段共阳数码管对 A/D 转换变换后的结果加以显示。1.6 总体设计框图8AT89S52 单 片 机电电源源电电路路振
12、荡电路复位电路下载电路被测电压AD转换显示器键盘NE555定 时图 1 硬件电路设计框图通过片选选择 8 路通道中的一路，将该路采集的电压送入ADC0809，转换完后 EOC 端口产生高电平，同时将 A OE 端口置为高电平，A/D 将转换后结果送回单片机。应用软件将转换为二进制的数据转换成十进制数，再按十进制数调出段控码，并输出到 LED 显示电路，将相应电压显示出来。92 硬件电路设计2.1 核心元器件介绍AT89S52AT89S52a. 描述：AT89S52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机带有8K字节的可反复擦写的程序存储器（PENROM）和256字节的存取数据存储器（RAM），这种器件采用ATMEL公司的高密度、不容易丢失存储技术生产。片内含有8位中央处理器和闪烁存储单元，有较强的功能的AT89S52单片机能够被应用到控制领域中。由于将多功能8
