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1、 JiangXi University of Traditional Chinese Medicine20132013 届本科生毕业设计论文届本科生毕业设计论文题目：基于单片机的数字电压表设计学 号： 200901015047 姓 名： 黄 玉 梅 学 院： 计算机学院 指导老师： 潘 泽 强 专 业： 09 生物医学工程 2013 年 5 月 9 日I学位论文独创性声明本人所提交的学位论文，是在导师指导下由本人独立完成的研究成果，对文中所引用他人的成果，均已进行了明确标注或得到许可。论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，不包含他人已申请学位或其他用途使用过的成果。对本文的
2、研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果，如有不实之处，由本人承担一切相关责任。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日学位论文使用授权声明本人完全了解江西中医学院有关保留、使用学位论文的规定，允许论文被学校图书馆收藏并被查阅。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，有权将学位论文以非赢利的方式使用，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索，有权将学位论文进行汇编。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名： 论文指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘 要II摘摘 要要本文介绍
3、了一种利用单片机设计的数字电压表，能够测量 05V 之间的直流电压值，并通过一个四位一体的 7 段数码管显示出来。该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。外界电压模拟量输入到 A/D 转换部分的输入端，通过 ADC0809 转换变为数字信号，输送给单片机，然后由单片机给数码管数字信号，控制其发光，从而显示数字。关键词关键词： AT89S52； ADC0809； LED 显示器；数字电压表摘 要IIIabstractIVAbstractThis paper which introduces a kind of simple digital voltmeter
4、is based on signle -chip microcontroller design. capable of measuring between 0-5V DC voltage, four digital display, and displaying the measurements though a digital code tube of 7 piece -s of LED. The voltmeter features in simple electrical circuit, lower use of elements, low cost, moreover, its me
5、asuring precision and reliability. External analog voltage in -put to the A / D conversion part of the input of the conversion into digital signal throu -gh the ADC0809, transmission to the microcontroller. And then by the microcontrolle -r to the digital control digital signal, control the light, s
6、o the displayed number.Key words: AT89S51; ADC0809; four digital; digital voltmete摘 要V目 录VI目目 录录绪 言.1 第一章 设计总体方案.21.1 设计内容与要求.21.2 设计思路.21.3 设计方案.21.4 设计目的与意义.3 第二章 系统硬件设计.42.1 AT89S52 的功能介绍. .42.1.1 简单概述.42.1.2 AT89S52 的引脚介绍 .42.1.3 主要功能特性.72.2 A/D 转换器.82.2.1 ADC0809 的简单介绍.82.2.2 ADC0809 引脚及功能.82.2
7、.3 ADC0809 的结构及转换原理.92.3 复位电路和时钟电路.102.3.1 复位电路设计. 102.3.2 时钟电路设计.112.4 LED 显示器. 122.4.1 LED 的基本结构. 122.4.2 LED 显示器工作原理. .122.4.3 LED 显示器与单片机接口设计. 132.5 总体电路设计. 14 第三章 系统软件设计. 153.1 主程序设计. 15目 录VII3.2 A/D 转换子程序设计. 153.3 显示子程序设计. 16 第四章 系统的调试与分析. 174.1 硬件与软件的调试. 174.2 仿真电路图. 184.3 显示结果及误差分析.194.3.1 显
8、示结果. 194.3.2 误差分析.21 结论.22 致谢.23 参考文献.24 附录 A 元器件清单. .25 附录 B 源程序清单. .26 附录 C 电路实物图. .29目 录VIII绪 言- 1 -绪 言数字电压表（Digital Voltmeter）简称 DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。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，采用单片机的数字电压表，由精度高、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。目前，由各种单片 A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子
9、及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。同时，由 DVM 扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。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。本文是以基于单片机的数字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 ADC0809对输入的模拟信号进行转换，控制核心 AT89S52 再对转换的结果进行运算处理，最后驱动输出装置 4 位数码管实时显示数字电压信
10、号，测量的 4 路输入直流电压范围是 05V。第一章 设计总体方案- 2 -第一章第一章 设计总体方案设计总体方案1.11.1 设计内容与要求设计内容与要求利用单片机 AT89S52 与 A/D 转换器件 ADC0809 设计一个数字电压表，能够测量 05V 之间的直流电压值，并用 4 位数码管实时显示该电压值。1.21.2 设计思路设计思路1 根据设计要求，选择 AT89S52 单片机为核心控制器件。2 A/D 转换采用 ADC0809，与单片机的接口为 P1 口和 P2 口的高四位引脚。3 电压显示采用 4 位一体的 LED 数码管。4 LED 数码的段码输入,由并行端口 P0 产生；位码输入，用并行端口 P2低四位产生。1.31.3 设计方案设计方案硬件电路设计由 6 个部分组成; A/D 转换电路，AT89S52 单片机系统，LED显示系统、时钟电路、复位电路以及测量电压输入电路。硬件电路设计框图如图 1 所示。 图 1.1 数字电压表系统硬件设计框图时钟电路 复位电路A/D 转换电路测量电压输入显示系统AT89S52 P2 P1 P1 P0 第一章 设计总体方案- 3 -1.41.4 设计目的与意义设计目的与意义设计目的：1 进一步熟悉和掌握单片机 AT89S52 的结构和工作原理；2
