1、数字电压表的设计与制作毕业设计(论文)题 目: 数字电压表的设计与制作年级专业: 电气自动化14321班学生姓名: 秦小钧指导教师: 杨海蓉 2016年 10 月 13 日毕业设计任务书毕业设计题目:数字电压表的设计与制作 题目类型 工程设计 题目来源 学生自选题 毕业设计时间从 2016/09/25 至 2016/10/13 1. 毕业设计内容要求:采用AT89S52作MCU,ADC0809(或其他芯片)进行AD转换,测量电压的范围为直流0-5V电压,四位数码管显示。2.主要参考资料1万福君,潘松峰.单片微机原理系统设计与应用M,中国科学技术大学出版社,01年8月第2版2周责魁. 控制仪表与
2、计算机控制装置M ,化学工业出版社,02年9月第1版3李青. 电路与电子技术基础L ,浙江科学技术出版社,05年2月第1版4陈乐. 过程控制与仪表M, 中国计量学院出版社,07年3月5孙育才. 新型AT89S52系列单片机及其应用M ,清华大学出版社,05年5月第1版3.毕业设计进度安排阶段阶 段 内 容起止时间1开讲个人选题报告9.25-9.272着手收集资料,并报送提纲审定9.28-10.43集中指导与个别指导,提交初稿审查10.5-10.74修改,经审稿后定稿交稿10.8-10.115答辩与鉴定10.13摘 要 本设计由A/D转换、数据处理及显示控制等组成,测量05V范围内的输入电压值,
3、由4位共阳8段数码管扫描显示,最大分辨率0.1V,误差0.05V。数字电压表的核心为AT89S52单片机和ADC0832 A/D转换集成芯片。 关键词:数字电压表;单片机;AT89S52; ADC0832 第一章 设计方案的选择1.1功能要求及设计目标采用AT89S52作MCU,ADC0809(或其他芯片)进行AD转换,测量电压的范围为直流0-5V电压,四位数码管显示。(设计并制作出实物为优).1.2 系统设计方案AT89S52具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优
4、先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。AT89S5与AT89c52相比,前者的性能比后者高,所以本设计采用AT89S52芯片。数模转换芯片:ADC0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换,转换时间为100s。ADC0832 为8位分辨率A
5、/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。由于ADC0832芯片的转换时间短,并且性能比较高,所以采用ADC0832作为数模转换芯片. 1 选择AT89S52 作为控制芯片 2 选择ADC0832芯片来进行模数转换 3 选择GEM5461GE 四位一体的共阳数码管来显示数字 4 用9012三极管来作为驱动电路,使GEM5461GE 四位一体的共阳数码工作. 5 用SW1按键作为复位按键,实现复位电路的功能。第
6、二章 数字电压表系统设计2.1 硬件系统的设计2.1.1 硬件原理框图 图2-1硬件原理框图2.1.2硬件系统设计原理硬件设计原理:电阻R11上的电压经过ADC0832芯片进行模数转换后,由AT89S52芯片的P1口连接到驱动电路,当驱动电路工作使数码管显示前面转换过来的数字。复位电路和晶振电路的设计 在接通电源后,当按下SW1后AT89S52不工作,使数码管全部变暗,当SW1一松开后AT89S52工作,数码管又变亮。晶振电路中的两个30pF的电容具有微调的作用. 图2-2系统设计原理图2.2软件系统设计2.2.1程序流程图图2-3程序流程图2.2.2编写程序 1 1,0选通道0 bADcl=
7、1; bADcl=0; / 3 down bADda=1; bADcl=1; bADcl=0; / 4 down 数码管显示程序/数字电压表#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#include code uchar TAB=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /定义数码管显示数值uchar str_TME4=0,0,0,0,; /定义数码管显示初始值unsigned char data1; /data1用来存放转换以后的数据 void delay
8、(uchar ms) /定义ms延迟程序uchar j;while(ms-)for(j=0;j0;i-) data1=1; /从第7位开始,要左移data1=data11 bADcl=0; bADcl=1; if(bADda=1) data1|=0x01; /如果输出1,data1最后一位补1 bADcs=1; /转换完后CS置1 void changs() /转换程序 double sum; uchar val_Integer; /定义整数变量 unsigned int val_Decimal; /定义小数变量 sum=data1*0.0196078 ; val_Integer=(uchar
9、)sum; val_Decimal=(unsigned int)(sum-val_Integer)*1000); str_TME3=val_Decimal%10; str_TME2=val_Decimal/10%10; str_TME1=val_Decimal/100; str_TME0=val_Integer; /*定义数码管显示(共阳数码管)*/sbit g1=P10; /第一位sbit g2=P11; /第二位sbit g3=P12; /第三位sbit g4=P13; /第四位void VAL_xs() P3=(TABstr_TME0)&0x7f; /显示小数点 g1=0; /第一位显示
10、 delay(4); g1=1; P3=TABstr_TME1; g2=0; /第二位显示 delay(4); g2=1; P3=TABstr_TME2; g3=0; /第三位显示 delay(4); g3=1; P3=TABstr_TME3; g4=0; /第四位显示 delay(4); g4=1;3 主程序 /* 主程序*/main() P1=0xc0; IE=0x82; /中断请求 TMOD=0x01; IP=0x01; TL0=0x58; TH0=0x9e; TR0=1; /运行控制位 while(1) VAL_xs(); if(sim=1) ad(); /电压转换 changs();
11、 /数据转换 sim=0; 2.2.3用KEIL 软件编译和生成hex文件图2-4 KEIL 软件编译图2.3 用protues 进行仿真 1 安装protues 软件 2 画出原理图 3 在AT89S52芯片中写入 hex 文件 单击确定图2-5写入hex文件图 4仿真和调试 图2-6 仿真 当调节R11电阻时显示数字也发生变化,说明程序正确! 第三章 制作PCB 板和实物的调试3.1制作PCB 板 由于开始在北院制版时间太短,所以走了两根飞线。 图3-1 PCB 板 PCB板制作流程:打印PCB图A纸 ,热转印发打印,腐蚀,打孔,插件,焊接,检测实物。 3.2 实物的检测功能与调试把前面仿真通过的程序烧制到AT89S52芯片中,接上5V 的电源,观察效果。实物图3-2。图3-2 实物效果图 现象:数码管最后两位每隔1 秒数字有点变化,这是由于外界的干扰造成的,属于正常现象。调节R11 显示的数字有变化,按下SW1按键显示器变暗,松开SW1又显示数字。 结
copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有
经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1