直流电压表的设计单片机实训分析Word下载.docx

1、二、元器件清单及简介1、设计思路：多路数字电压表应用系统硬件电路由单片机、A/D转换器、数码管显示电路和按键处理电路组成，由于ADC0808在进行A/D转换时需要有CLK信号，本试验中ADC0808的CLK直接由外部电源提供为500kHz的方波。由于ADC0808的参考电压VREFVCC，所以转换之后的数据要经过数据处理，在数码管上显示出电压值。实际显示的电压值（D/256*VREF） ADC0808采用逐次逼近法转换，把模拟电压转换成16进制的D，由于是对直流电压05V进行采集，所以D对应的电压为V0，我们的目的就是要把V0显示在LED显示器上，因为单片机不好进行小数点计算，所以有：V0=2

2、*D扩大了100倍，扩大100倍后的结果高八位放寄存器B，低八位放寄存器A，分寄存LED显示器。2、元器件清单：1、总体电路图元件名称序号参数数量（个）AT89C51U1/1四位LED数码管74LS373U2ADC0809U3晶振X1电阻R91k电容C1,C2,C322p,22p,10uF各1个 三、设计原理分析2、分块电路（1）LED数码管的接口简介 LED 的段码端口AG分别接至AT89C51的P1.0P1.7口，位选端14分别接至P3.5、P3.4、P3.1、P3.0，如下图所示。（2）AT89C51的功能介绍AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMO

3、S 8位微处理器，俗称单片机。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MCS-51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AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。如下图所示功能如下： 14K字节可编程闪烁存储器。 232个双向I/O口；1288位内部RAM 。 32个16位可编程定时/计数器中断，时钟频率0-24MHz。 4可编程串行通道。 55个中断源。 62个读写中断口线。 7低功耗的闲置和掉电模式。 8片内振荡器和时钟电路（3）ADC0808的功能介绍它是由8位A/D转换器，一个8路模

4、拟量开关，8位模拟量地址锁存译码器和一个三态数据输出锁存器组成； +5V单电源供电，转化 时间在100us左右；内部没有时钟电路，故需外部提供时钟信号。如图所示：ADC0808引脚简介 1.IN0IN7：8路模拟量输入端。2. D0D7：8位数字量输出端口。3. START：A/D转换启动信号输入端。4. ALE：地址锁存允许信号，高电平有效。5. EOC：输出允许控制信号，高电平有效。6. OE： 输出允许控制信号，高电平有效。7. CLK：时钟信号输入端。8.A、B、C：转换通道地址,控制8路模拟通道的切换。A、B、C分别与地址线或数据线相连，三位编码对应8个通道地址端口，A、B、C=00

5、0111分别对应IN0IN7通道的地址端口。（4）74LS373的功能介绍74LS373是一种带有三态门的8D锁存器，其在本设计中是锁存P0口的低8位地址，芯片模型如下图所示。引脚介绍1. D0D7:8位数据输入线；2. Q0Q7:8位数据输出线3. G:数据输入锁存选通信号。当加到该引脚的信号为高电平时，外部数据选通到内部锁存器，负跳变时，数据锁存到锁存器中。4.:数据输出允许信号，低电平有效。当该信号为低电平时，三态门打开，锁存器中的数据输出到数据输出线上，当该信号为高电平时，输出线为高阻态。（5）调试结果如下：连接好的实物图如下：测得数据如下：通过上面对比可以看出电压源显示的数据为5.0

6、0V，LED显示的数据为5.10V，有一定的误差，误差来源可能是因为时钟信号的频率还是达不到500K，各器件之间的连线可能也会对它造成干扰，在老师的允许下顺利的结束实验。四、设计中的问题及改进为了产生一个时钟信号，我们想尽了各种方法，如下：10809仿真时，外加时钟信号，实际要51自己产生，而我们就在p0加了个反向器产生信号给了0809，结果实际操作和老师所说，我们产生的信号太小了，无法驱动。2.为了产生一个信号我们修改了程序，用方式2从51的P2.0口产生一个时钟信号，但是实际操作之后得不到理想的频率，无法实现。1、经过两天的努力和在许老师辛勤的指导下，我们的电路终于设计成功，LED的显示结

7、果在误差允许的范围内和用电压表显示的结果是一样的，在刚开始着手做的时候，在程序编写修改部分也是很麻烦的，最后和同学合作编写好了软件仿真也很顺利，可是在搭面包板却困难重重，总是得不出结果，老师告诉我们软件仿真往往在硬件电路得不到实现，有的软件可以而硬件不可以、硬件可以而软件不可以。例如：在仿真时可以不要加晶振，但实际电路板上却要搭上，否则就不会工作。还有为了产生一个时钟信号，如上诉我们想尽了和尝试了各种方法最后才成功。2、本实验综合性较强，考察了理论分析与动手实践的综合能力，让我们通过实验，更深的理解了模拟电路的知识精髓。特别是搭面包板，真的是让我们尝尽各种苦头，都有种崩溃的感觉，但也让我们认识

8、到，当遇到自己不会或者不懂的问题时一定要及时去查资料、询问老师和同学讨论，最终得到的很多知识和经验也是书本得不到的。1单片机应用实例开发 高等教育出版2过程控制与仪表 陈乐 中国计量学院出版社，2007-33新型AT89S52系列单片机及其应用 孙育才 北京：清华大学出版社附录程序：LED_0 EQU 30H ;个位LED_1 EQU 31H ;十位LED_2 EQU 32H ;百位LED_3 EQU 33H ;存放千位段码ADC EQU 35HCLOCK BIT P1.4 ;定义0809时钟位ST BIT P1.5EOC BIT P1.6OE BIT P1.7ORG 0000HSJMP ST

9、ARTORG 000BHLJMP INT_T0ORG 0030HSTART: MOV LED_0,#00HMOV LED_1,#00HMOV DPTR,#TABLE ;段码表首地址MOV TMOD,#02HMOV TH0,#245MOV TL0,#00HMOV IE,#82HSETB TR0WAIT: CLR STSETB STCLR ST ;启动AD转换JNB EOC,$ ;等待转换结果SETB OEMOV ADC,P2 ;读取AD转换结果CLR OEMOV A,ADC ;AD转换结果转换成BCD码MOV R7,AMOV LED_3,#00HMOV LED_2,#00HMOV A,#00HL

10、OOP1: ADD A,#20H ;一位二进制码对应20mV电压值DA AJNC LOOP2MOV R4,AINC LED_2MOV A,LED_2CJNE A,#0AH,LOOP4INC LED_3LOOP4: MOV A,R4LOOP2: DJNZ R7,LOOP1 ACALL BTOD1LCALL DISPSJMP WAITORG 200HBTOD1: MOV R6,AANL A , #0F0HSWAP A MOV LED_1,AMOV A,R6ANL A,#0FHMOV LED_0,A RET INT_T0: CPL CLOCK ;提供0809时钟信号RETIDISP: MOV A,L

11、ED_0 ;显示子程序MOVC A,A+DPTRCLR P1.3MOV P0,ALCALL DELAYSETB P1.3MOV A,LED_1CLR P1.2SETB P1.2CLR P1.1SETB P1.1MOV A,LED_3CLR P1.0SETB P1.0RETDELAY: MOV R6,#10 ;延时5msD1: MOV R7,#250DJNZ R7,$DJNZ R6,D1TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;共阴数码管7段值DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND安徽师范大学皖江学院课程设计成绩评定单题目：直流电压源的设计学生姓名学号成绩指导教师许长安1182120袁旭1171060任武1171朱国强指导教师评语：指导教师评定设计成绩等级指导教师（签章）：年 月 日