數(shù)字電壓表 - 副本

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1、數(shù)字電壓表設(shè)計鄭州輕工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書題目數(shù)字電壓表的設(shè)計專業(yè)、班級學(xué)號姓名主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等：主要內(nèi)容：l測量范圍：0～20V；量程：0～0.2V、0～2V、0～20V；l顯示位數(shù)：3位半；分辨率：100mV；l測量方式：自動連續(xù)測量；量程選擇方式：手動；l測量誤差：10%；l硬件要求：LED或LCD顯示器、按鍵或開關(guān)等。上述內(nèi)容為基本要求，可按照自己的理解增加功能使之更完善?；疽螅簂明確課程設(shè)計任務(wù)，復(fù)習(xí)與查閱有關(guān)資料。l按要求對設(shè)計進行簡要說明，總體設(shè)計方案，設(shè)計電路，使用計算機繪圖，畫出詳細的電路接線圖，列出元器件清單。電路圖要求工整、清楚、

2、正確，并標明管腳。l軟件編程必須有流程圖，程序必須加注釋，各程序段的開始要注明該段功能和作用。l寫出體會和總結(jié)。要求使用B5打印稿或16開紙手寫，不少于5000字。格式遵照學(xué)校規(guī)定。主要參考資料：l“單片機與控制技術(shù)”楊寧主編，北京航空航天大學(xué)出版社。l“單片機應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù)”(修訂版)周航慈主編，北京航空航天大學(xué)出版社。l“電子技術(shù)應(yīng)用”、“電子設(shè)計應(yīng)用”、“單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用”等期刊lwww.zlgmcu.com（單片機和元器件資料）lwww.ICBASE.com（元器件資料）lwww.edw.com.cn（電子產(chǎn)品世界）完成期限：2013年1月8日指導(dǎo)教師簽名：

3、課程負責(zé)人簽名：2013年12月23日21鄭州輕工業(yè)學(xué)院數(shù)字電壓表設(shè)計目錄1設(shè)計說明42硬件模塊框圖與說明42.1A/D轉(zhuǎn)換模塊42.2單片機系統(tǒng)62.3LED顯示系統(tǒng)設(shè)計92.3.1LED基本結(jié)構(gòu)92.3.2LED顯示器的選擇102.3.3LED譯碼方式112.3.4LED顯示器與單片機的接口設(shè)計122.4手動調(diào)檔位的設(shè)計133硬件電路設(shè)計144仿真電路和程序設(shè)計154.1仿真說明154.2誤差的產(chǎn)生和分析164.3程序設(shè)計框圖1721鄭州輕工業(yè)學(xué)院數(shù)字電壓表設(shè)計設(shè)計體會19參考文獻20附錄一2121鄭州輕工業(yè)學(xué)院數(shù)字電壓表設(shè)計1.設(shè)計說明1)根據(jù)設(shè)計要求，選擇低功耗、快

4、速、使用方便的AT89C51單片機為核心控制器件;2)A/D轉(zhuǎn)換采用ADC0809實現(xiàn)，通過控制與單片機相連的控制端實現(xiàn)模擬信號向數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換;3)電壓顯示采用4位一體的LED七段數(shù)碼管完全可以實現(xiàn)要求顯示的位數(shù);4)LED數(shù)碼的段碼、位碼輸入,由并行端口P0產(chǎn)生，通過2個鎖存器74HC573輸入。同時，控制74HC573的控制端，實現(xiàn)LED七段數(shù)碼管的顯示;2.硬件模塊框圖與說明2.1A/D轉(zhuǎn)換模塊一般我們能采集到的的物理量都是模擬量，能把模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量的器件稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D轉(zhuǎn)換器），A/D轉(zhuǎn)換器是單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵接口電路，按照各種A/D芯片的轉(zhuǎn)化原

5、理可分為逐次逼近型，雙重積分型等等。雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器具有抗干擾能力強、轉(zhuǎn)換精度高、價格便宜等優(yōu)點。與雙積分相比，逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換速度更快，而且精度更高，比如ADC0809、ADC0808等，它們通常具有8路模擬選通開關(guān)及地址譯碼、鎖存電路等，它們可以與單片機系統(tǒng)連接，將數(shù)字量送到單片機進行分析和顯示。一個n位的逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器只需要比較n次，轉(zhuǎn)換時間只取決于位數(shù)和時鐘周期，逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度快，因而在實際中廣泛使用。21鄭州輕工業(yè)學(xué)院數(shù)字電壓表設(shè)計ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，其引腳圖如圖1所示。圖1ADC0809引腳圖

6、下面說明各個引腳功能:IN0-IN7（8條）：8路模擬量輸入線，用于輸入和控制被轉(zhuǎn)換的模擬電壓。地址輸入控制（4條）：ALE:地址鎖存允許輸入線，高電平有效，當(dāng)ALE為高電平時，為地址輸入線，用于選擇IN0-IN7上那一條模擬電壓送給比較器進行A/D轉(zhuǎn)換。ADDA,ADDB,ADDC:3位地址輸入線，用于選擇8路模擬輸入中的一路，其對應(yīng)關(guān)系如表1所示：21鄭州輕工業(yè)學(xué)院數(shù)字電壓表設(shè)計表1ADC0809通道選擇表地址碼對應(yīng)的輸入通道CBA000011110011001101010101IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7START：START為“啟動脈沖”輸入法，

7、該線上正脈沖由CPU送來，寬度應(yīng)大于100ns，上升沿清零SAR,下降沿啟動ADC工作。EOC:EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出線，該線上高電平表示A/D轉(zhuǎn)換已結(jié)束，數(shù)字量已鎖入三態(tài)輸出鎖存器。D0-D7：數(shù)字量輸出端，D0為高位。OE：OE為輸出允許端，高電平有效。REF+、REF-:參考電壓輸入量，給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)供給標準電壓。VCC、GND:VCC為主電源輸入端，GND為接地端，一般REF+與VCC連接在一起，REF-與GND連接在一起。CLK:時鐘輸入端。2.2單片機系統(tǒng)AT89C51提供以下標準功能：4KB的Flash閃速