【正文】 展成各種通用數(shù)字儀表、專用數(shù)字儀表及各種非電量的數(shù)字化儀表。目前，由各種單片機和 A/D轉(zhuǎn)換器構成的數(shù)字 電壓表作全面深入的了解是很有必要的。 最近的幾十年來，隨著半導體技術、集成電路（ IC）和微處理器技術的發(fā)展，數(shù)字電路和數(shù)字化測量技術也有了巨大的進步，從而促使了數(shù)字電壓表的快速發(fā)展，并不斷出現(xiàn)新的類型 [4]。數(shù)字電壓表從 1952年問世以來，經(jīng)歷了不斷改進的過程，從最早采用繼電器、電子管和形式發(fā)展到了現(xiàn)在的全固態(tài)化、集成化（ IC化），另一方面，精度也從 %%。 目前，數(shù)字電壓表的內(nèi)部核心部件是 A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換的精度很大程度上影響著數(shù)字電壓表的準確度，因而，以后數(shù)字電壓表的發(fā)展就著眼在高精度 和低成本這兩個方面 [3]。 本文是以簡易數(shù)字直流電壓表的設計為研究內(nèi)容，本系統(tǒng)主要包括三大模塊：轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及顯示模塊。其中， A/D轉(zhuǎn)換采用 ADC0808對輸入的模擬信號進行轉(zhuǎn)換，控制核心 AT89C52再對轉(zhuǎn)換的結(jié)果進行運算處理，最后驅(qū)動輸出裝置 LED顯示數(shù)字電壓信號 [11]。 4 一 . 設計目的與功能要求 167。1. 1 設計目的 利用單片機及 ADC0808核心元件制作 4位數(shù)字電壓表，更好地學習掌握 ADC0808的工作原理及 A/D的轉(zhuǎn)換編程方法。 167。1. 2 功能要求 ⑴以 MCS52系列單片機為核心器件，組成一個 實時模擬 數(shù)字電壓表。 ⑵采用 1路模擬量輸入，能夠測量 05V之間的直流電壓值。 ⑶電壓顯示用 4位一體的 LED數(shù)碼管顯示，至少能夠顯示兩位小數(shù)。 ⑷盡量使用較少的元器件。 167。1. 3 設計思路 ⑴根據(jù)設計要求，選擇 AT89C52單片機為核心控制器件。 ⑵ A/D轉(zhuǎn)換采用 ADC0808實現(xiàn)，與單片機的接口為 P1口和 P2口的高四位引腳。 ⑶ 電壓顯示采用 4位一體的 LED數(shù)碼管。 ⑷ LED數(shù)碼的段碼輸入 ,由并行端口 P0產(chǎn)生：位 碼輸入，用并行端口 P2低四位產(chǎn)生 二 .總體設計 167。 主要分為兩部分：硬件電路及軟件程序。硬件電路包括：單片機及外圍電路，模擬信號采集電路， A/D轉(zhuǎn)換電路，數(shù)碼管顯示電路，各部分電路的銜接。軟件的程序可采用 C語言或匯編，這里采用匯編語言，詳細的設計思路在后面介紹。 167。 數(shù)字電壓表的設計方案很多，但采用集成電路來設計較流行。其設計主要是由 模擬電路和數(shù)字電路兩大部分組成， 模擬部分包括 A/D轉(zhuǎn)換器，基準電源等 。數(shù)字部分包括振蕩器，數(shù)碼顯示，計數(shù)器等。 其中， A/D轉(zhuǎn)換器將輸入的模 擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量， 它是數(shù)字電壓表的一個核心部件，對它的選擇一般有兩種選擇方案： 雙積分 A/D轉(zhuǎn)換器 MC14433，它有多路調(diào)制的 BCD碼輸出端和超量程輸出端，采用動態(tài)掃描顯示，便于實現(xiàn)自動控制。但芯片只能完成 A/D轉(zhuǎn)換功能，要實現(xiàn)顯示功能還需配合其它驅(qū)動芯片等，使得整部分硬件電路板布線復雜，加重了電路設計和實際焊接的工作。 2. 逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器。它的轉(zhuǎn)換速度更快，而且精度更高，比如 ADC080 ADC08095 振蕩器、時序脈沖 等，它們通常具有 8路模擬選通開關及地址譯碼、鎖存電路等，它們可以與單片機系統(tǒng)連接，將數(shù)字量送單片機進行分析和顯示。這樣 電路設計簡單，電路板布線不復雜，便于焊接、調(diào)試。 這里采用這種方案。 顯示部分可以采用各類數(shù)碼管或用 LCD顯示器顯示。在此簡化采用 4 位八段共陰極數(shù)碼管對 A/D轉(zhuǎn)換變換后的結(jié)果加以顯示。 167。 采集 單 片 機 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0808 外界模擬信號 數(shù)字信號 量程變換處理 四位八段共陰極數(shù)碼管 置 入 預先寫好的匯編程序 顯示出模擬電壓 的數(shù)值 6 三．設計原理圖 7 四 .硬件電路設計 167。 167。 芯片介紹 AT89C52 介紹 ： b. 描述 ： AT89C52只是 51系列單片機的一個型號， AT89C52是美國 Atmel公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS 8位單片機，片內(nèi)含 8KB的可反復檫寫的程序存儲器和 12B的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 Atmel公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)， 片內(nèi)配置通用 8位中央處理器（ CPU）和 Flash存儲單元，功能強大的 AT89C52單片機可靈活應用于各種控制領域。 AT89C52單片機屬于 AT89C51單片機的增強型，與 Intel公司的 80C52在引腳排列、硬件組成、工作特點和指令系統(tǒng)等方面兼容。 AT89C52單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應用。 ： 片內(nèi)程序存儲器內(nèi)含 8KB的 Flash程序存儲器，可擦寫壽命為 1000次； 8 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)含 256字節(jié)的 RAM； 具有 32根可編程 I/O口線； 具有 3個可編程定時器； 中斷系統(tǒng)是具有 8個中斷源 6個中斷矢量 2個級優(yōu)先權的中斷結(jié)構； 串行口是具有一個全雙工的可編程串行通信口； 具有一個數(shù)據(jù)指針 DPTR； 低功耗工作模式有空閑模式和掉電模式； 具有可編程的 3級程序鎖定位； AT89C52工作電源電壓為 5（ 1+） V，且典型值為 5V； AT89C52最高工作頻率為 24MHz。 d. 引腳描述 VCC： 電源電壓 GND： 地 P0 口： P0口是一個 8位漏極開路的雙向 I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8個 TTL邏輯電平。對 P0 端口寫“ 1”時，引腳用作高阻抗輸入。 當