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1、江西农业工程职业学院毕业论文(设计)05V电压表以及计数器系统 学 生 黄柏明 指导老师 _黄 美 红_专 业 _机电一体化_层 次 _大学专科_班 级 _09机电2班_ 学 号 _A0711232_ 日 期 _2010年4月27日_ 江西农业工程职业学院科研处制论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果将由本人承担。论文设计作者(签名)： 日期： 年
2、月 日摘要本文介绍了用ADC0804转换芯片AT89C51单片机设计制作的数字直流电压表，及用ADC0809芯片AT89C52单片机设计制作的数字直流电压表，在测量仪器中，电压表是必须的，电压表的好坏直接影响到测量精度。具有一个精度高、转换速度快、性能稳定的电压表才能符合测量的要求。为此，我们设计了这两种单片机类别的数字电压表，并加以比较，A/D转换器在单片机的控制下完成对模拟信号的采集和转换功能，最后由数码管显示采集的电压值。此设计通过调试完全满足设计的指标要求。电路设计简单，设计制作方便有较强的实用性。关键词： MCS-51单片机； 直流电压； A/D转换； 程序框图； AbstractT
3、his article describes the conversion with the ADC0804 chip AT89C51 microcontroller designed and manufactured digital DC voltage meter, and the use of ADC08019 chip AT89C52 microcontroller designed and manufactured digital DC voltage meter, measuring instruments, the voltage meter is a must, voltmete
4、r will have a direct impact on measurement accuracy. With a high accuracy, conversion speed, stable performance of the voltmeter in order to meet the measurement requirements. To this end, we have designed these two types of digital voltage meter microcontroller and compared, A / D converter under t
5、he control of the MCU to complete the analog signal acquisition and conversion, finally collected by the digital tube display voltage value.This design through debugging fully meet the design requirements of the target. Circuit design simple, designed to facilitate a stronger practical.Keywords: MCS
6、-51 microcontroller; DC voltage; A / D converter; process block diagram; 目录摘 要 ABSTRACT.第一章 引言 511单片机简介 5第二章 系统设计 61.2设计要求 61.3总体设计 6设计方案（一）6设计方案（二）7方案（1）电路图9方案（2）电路图101.5程序流程图111.6源程序设计131.7总体设计性能分析22第三章 参考文献 23第四章 毕业设计（论文）谢词 .24第五章 结束语.25第六章 毕业设计（论文）答辩记录26 引言单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算，逻辑
7、运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU)。随着单片机技术的飞速发展，各种单片机蜂拥而至，单片机技术已成为一个国家现代化科技水平的重要标志。单片机可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。单片机控制系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，可以软件控制来实现，并能够实现智能化。现在单片机控制范畴无所不在，例如通信产品、家用电器、智能仪器仪表、过程控制和专用控制装置等等，单片机的应用领域越来越广泛。本毕业设计的课题是“05V数字电压表的设计”。主要考核我们对单片机技术，编程能力等方面的情况。观察独立分析、设计单片机的能力，以及实际编程技能。本课题主
8、要解决A/D转换、数据处理及显示控制等三个模块。控制系统采用AT89C51、AT89C52单片机，A/D转换采用ADC0804、ADC0809。第二章 系统设计一：05V电压表以及计数器系统的设计要求 能测量05V的直流电压，其误差范围在0.2V.显示电压的刷新速度不小于200ms.该系统应带有计数功能。计数范围为09999，能用按键调整计数器的值。并且使用的元器件最少。二：设计总体方案方案1：采用ADC0804和AT89C51单片机加数码管来实现（ADC0804与单片机接口电路和数码管的电路如图（1） AT89C51单片机是一个128*8位的内部RAM；内含4 KB可反复擦除（大于1000次
9、）ISP FLASH ROM ；32个双向I/O口；全双工UART串行中断口线，2个外部中断，2个16位定时/计数器；软件设计空闲和省电模式，工作电压为4。5V5。5V，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及8051引脚结构。ADC0804：字长为8位，转换速率为10KHZ（100us）。其使用的时钟频率可通过迁择外接RC元件值将其设置为不小于800KHZ（fclk1/1.1RC,R10K）。但ADC0804时钟要外接RC，不符合设计要求。数码管采用共阴LED84S四位数码显示。数码管的驱动电流大，需要接驱动电路，增加了元件，不符合设计的要求。并且
10、它的刷新速率慢。方案2：采用ADC0809和AT89C52单片机加16*2 LCD来实现（见电路（2） AT89C52单片机包含了AT89C51所有的特征和功能，而且它比89C51多加了4 KB可反复擦除ISP FLASH ROM。这给写程序带来了方便。ADC0809：字长为8位，转换速率可达50KHZ（20us）。时钟频率（CLOCK）可通过单片机来设定。减少了外围元件。其转换精度也达到了设计的要求。由于ADC0809的参考电压VREF=5V所以转换后的数据要经过数据处理，在LCD上显示实际电压应为D/256*VREF。 特点：5V电压供电 具有三态输出，可与单片机直接相连。 允许05V的模
11、拟电压输入引脚功能如下：IN0IN7：8路模拟量输入ADDC、ADDB、ADDA：三位地址输入，地址不同可选择不同的8路输入ALE：地址锁存启动信号。OUT1OUT8：数据输出OE：输出允许信号，当OE=1时，数据允许输出START：启动信号输入端，当START为正脉冲时则启动A/D转换。EOC：转换完成信号，当EOC=1时，表明内部A/D转换完毕。CLK：时钟信号VREF+、VREF-：参考信号。 LCD 16*2：其刷新速率满足设计要求。并且LCD模块不但简便而且又省电，LCD的显示方法很简单比如要显示A，字符A的字符码为01000001=41H，则只要把41H送到LCD模块就可以显示A。
12、LCD 的引脚功能如下：VDD：电路的主电源接+5VVSS：电路的地电位VC ：显示字形明暗对比控制DB7DB4：数据总线的高4位 DB7也用来传送忙碌标志BF的内容，DB3DB0：数据总线低4位， 当与4位的单片机相接时，LCD模块只使用DB7DB4。E ：使能端R/ -W ：=1时，表示单片机要从LCD模块中读取数据 =0时，表示单片机要把数据或指令写入LCD模块中RS ：寄存器选择信号 =1时，选中数据寄存器 =0时，选中指令寄存器结论：综合各相关因素考虑，采用方案二比较合理。 方案一电路图（1） 方案二电路图（2）三：程序流程图 开始 1 设定LCD模块初始状态为：（1）2行显示，8位显示，5*7点字形（2）每当LCD模块接收1字节数据后，AC值自动加1（3）不显示小数点 2 设定DDRAM的地址为00H，以便从显示器第1行的第1个字开始显示
