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1、电气工程学院微机原理与接口设计 课程设计设计题目：数字电压表 学号：xxxxxxxxxxx 姓 名:xxxxxxxx 同 组 人：xxxxxxxx 指导教师:xxxxxxxx设计时间：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx设计地点：电气学院实验中心微机原理与接口设计课程设计成绩评定表姓名学号课程设计题目:数字电压表课程设计答辩或提问记录：成绩评定依据：课程设计预习报告及方案设计情况（30）：课程设计考勤情况（15)：课程设计调试情况（30)：课程设计总结报告与答辩情况（25）：最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)指导教师签字：年月日微机原理与接口设计课程设计任务书学生姓名：指
2、导教师：一、课程设计题目： 数字电压表二、课程设计要求1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，独立进行方案论证和电路设计,要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；2。 查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真；3.完成预习报告，报告中要有设计方案，设计电路图，还要有仿真结果；4。 进实验室进行电路调试，边调试边修正方案；5. 撰写课程设计报告最终的电路图、调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。三、进度安排1时间安排序 号内 容学时安排(天）1方案论证和系统设计12完成电路仿真，写预习报告13电路调试24写设计总结报告与答辩1合 计5设计调试地点：电气楼4
3、102执行要求微机原理与接口技术课程成绩优秀的可以自拟题目,其余的同学都是指定题目。，每组不得超过2人，要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的详细电路（包括计算和器件选型)。严禁抄袭，严禁两篇设计报告雷同。摘要随着我国现代化技术建设的发展，电子检测技术日新月异，我们的课程设计是基于80C51单片机的一种8路输入电压测量电路，该电路采用ADC0832 A/D转换元件,实现数字电压表的硬件电路与软件设计.该系统的数字电压表电路简单, 可以测量02V和00.2V的电压值，并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。所用的元件较少，成本低，调节工作可实现自动化，还可以方便地进行8路A/D转换量的测
4、量。关键词:数字电压表 A/D转换器 电压测量Abstract With the construction of modern technology, electronic detection technology advances, the 80C51 microcontroller for this design is based on an 8-input voltage measurement circuit that uses ADC0832 A / D conversion components, digital voltage meter hardware and softwar
5、e design 。 The systems digital voltmeter circuit is simple， can measure the voltage 0 2V and 00。2V, and the four turns on the LED digital display or a single select Show. Fewer components used in low cost， regulation work can be automated， You can also easily 8 A / D conversion volume measurement.Ke
6、y words: digital voltmeter A/D converter voltage measurement目录摘要4Abstract4目录5第一章系统方案设计1第二章仿真14第三章调试15第四章结论16第五章心得体会与建议17参考文献18附录1：元器件清单19 1第一章 系统方案设计一. 数字电压表设计要求简介做一个量程可变的数字电压表。主要用到的芯片有AD0832，继电器，8051单片机，运放及其外围设备。主要的设计思路是将电压表设计成两档，0200mV和02V。其相对应的运放的放大增益是25倍和2。5倍。二. 工作原理1. STC89C51单片机89C51是一种带4K字节闪烁
7、可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的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89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C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。管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I
8、/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电
9、流，当P2口被写“1时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是
10、由于上拉的缘故.P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3。1 TXD（串行输出口）P3。2 /INT0（外部中断0)P3。3 /INT1(外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3。6 /WR(外部数据存储器写选通）P3。7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此
11、引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6.因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的.然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0.此时， ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外
12、部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器.注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器.在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。2. 74HC245总线收发器(bus transceiver），典型的CMOS型三态缓冲门电路.由于单片机或CPU的数据/地址/控制总线端口都有一定的负载能力，如果负载超过其负载能力，一般应加驱动器.第1脚DIR，为输入输出端口转换用, DIR=“1高电平时信号由“A”端输入“B”端
13、输出, DIR=“0低电平时信号由“B端输入“A端输出。第29脚“A”信号输入输出端，A1=B1A8=B8，A1与B1是一组，如果DIR=“1”G=“0”则A1输入B1输出，其它类同.如果DIR=“0”G=“0则B1输入A1输出，其它类同。 第1118脚“B信号输入输出端,功能与“A端一样，不在描述。第19脚G,使能端，若该脚为“1A/B端的信号将不导通,只有为“0时A/B端才被启用，该脚也就是起到开关的作用 第10脚GND,电源地。第20脚VCC，电源正极。管脚说明：第1脚DIR，为输入输出端口转换用，DIR=“1高电平时信号由“A”端输入“B”端输出,DIR=“0低电平时信号由“B”端输入
14、“A”端输出。第29脚“A”信号输入输出端，A0=B0、A7=B7，A0与B0是一组，如果DIR=“1”OE=“0”则A1输入B1输出,其它类同。如果DIR=“0OE=“0”则B1输入A1输出，其它类同。第1118脚“B”信号输入输出端,功能与“A”端一样，不再描述.第19脚OE,使能端，若该脚为“1”A/B端的信号将不导通，只有为“0时A/B端才被启用,该脚也就是起到开关的作用。第10脚GND，电源地.第20脚VCC,电源正极。3. ADC0832ADC0832 为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级,可以适应一般的模拟量转换要求.其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电
15、压输入在05V之间。芯片转换时间仅为32S，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI 数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI.但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意.当要进行A/D转换时,须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作
