基于at89c51單片機的數(shù)字電壓表設(shè)計(畢業(yè)論文)-文庫吧
2025-06-12 17:27 本頁面
【正文】 ng by the MCU AT89C51 to plete the main control module, which is responsible for the digital ADC0808 transmission after data processing, generate the corresponding display code is sent to the display module for displaying. In addition, it also control chip ADC0808 work. The design of the voltage meter circuit is simple, less elements used, low cost and high measurement accuracy. The analog input voltage can be measured in 0 5V of the value of the voltage meter, and through 7 digital tubes a four integrated display. Keywords: digital voltage meter；MCU ； A/D；AT89C51 ；ADC0808 范文范例參考 WORD 格式整理 0 引言 在電量的測量中，電壓、電流和頻率是最基本的三個被測量，其中電壓量的測量最為經(jīng)常。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更是經(jīng)常需要測量高精度的電壓，所以數(shù)字電壓表就成為一種必不可少的測量儀器。數(shù)字電壓表（Digital Voltmeter)簡稱 DAM,它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時代的需求，采用單片機的數(shù)字電壓表，有精度高、抗干擾能力強、集成方便，還可與 PC 進行實時通信等優(yōu)點 [1]。 目前，由各種單片機和 A/D 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測量、工業(yè)自動化儀表、自動測試系統(tǒng)等領(lǐng)域，顯示出了它極強的生命力。與此同時，由 DVM 擴展而成的各種通用及專用數(shù)字儀表儀器，也把電量及非電量技術(shù)提高到嶄新水平 [2]。新型數(shù)字電壓表以其高準(zhǔn)確度、高可靠性、高分辨率、高性價比等優(yōu)良特性備受人們的青睞。 本文是以簡易數(shù)字直流電壓表的設(shè)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 AT89C51 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 [3]。1 系統(tǒng)整體設(shè)計思路及方案 設(shè)計思路1）根據(jù)設(shè)計要求，選擇 AT89C51 單片機為核心控制器件。2）A/D 轉(zhuǎn)換采用 ADC0808 實現(xiàn)，連接單片機的 P0 口和 P3 口的低四位引腳。3）電壓顯示采用 4 位一體的 LED 數(shù)碼管。4）LED 數(shù)碼管的段碼輸入由端口 P1 產(chǎn)生；位碼輸入用端口 P2 高四位產(chǎn)生。 設(shè)計方案 本設(shè)計選擇 AT89C51 單片機作為核心控制器件。A/D 轉(zhuǎn)換采用 ADC0808 來實現(xiàn)。電壓顯示采用 4 位一體的 LED 數(shù)碼管，LED 數(shù)碼管的段碼輸人由端口 P1輸出，位碼輸人由端口 P2 高四位輸出。 硬件電路設(shè)計由 6 個部分組成: A/D 轉(zhuǎn)換電路，AT89C51 單片機系統(tǒng)，LED顯示系統(tǒng)、時鐘電路、復(fù)位電路以及測量電壓輸入電路。硬件電路設(shè)計如圖 11 所示。 范文范例參考 WORD 格式整理 時鐘電路 復(fù)位電路A/D 轉(zhuǎn)換 測量電壓顯示系統(tǒng)AT89C51 P0 P3 P2 P1 P2 P1 圖 11 系統(tǒng)設(shè)計框圖2 數(shù)字電壓表的硬件設(shè)計 單片機主控制模塊的設(shè)計 AT89C51 性能簡介 AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機，片內(nèi)含有 4KB 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器和 128 字節(jié)的隨機存儲器。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容，由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的 AT89C51 是一種高效微控制器，它為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案 [4]。 范文范例參考 WORD 格式整理 AT89C51 功能性能:與 MCS51 成品指令系統(tǒng)完全兼容；4KB 可編程閃速存儲器；壽命：1000 次寫/擦循環(huán)；數(shù)據(jù)保留時間：10 年；全靜態(tài)工作：024MHz；三級程序存儲器鎖定；128*8B 內(nèi)部 RAM；32 個可編程 I/O 口線；2 個 16 位定時/計數(shù)器；5 個中斷源；可編程串行 UART 通道；片內(nèi)震蕩器和掉電模式 [5]。 AT89C51 各引腳功能 AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4KB 的 Flash 閃速存儲器，128B 內(nèi)部 RAM，32個 I/O 口線，兩個 16 位定時/計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時鐘電路，同時，AT89C51 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作，掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其他所有工作直到下一個硬件復(fù)位。AT89C51采用 PDIP 封裝形式，引腳配置如圖 21 所示 [6]。 圖 21 AT89C51 引腳圖AT89C51 芯片的各引腳功能為： P0 口：這組引腳共有 8 條， 為最低位。這 8 個引腳有兩種不同的功能，分別適用于不同的情況，第一種情況是 89C51 不帶外存儲器，P0 口可以為通用I/O 口使用， 用于傳送 CPU 的輸入/輸出數(shù)據(jù)，這時輸出數(shù)據(jù)可以得 范文范例參考 WORD 格式整理 到鎖存，不需要外接專用鎖存器，輸入數(shù)據(jù)可以得到緩沖，增加了數(shù)據(jù)輸入的可靠性；第二種情況是 89C51 帶片外存儲器， 在 CPU 訪問片外存儲器時先傳送片外存儲器的低 8 位地址，然后傳送 CPU 對片外存儲器的讀/寫數(shù)據(jù)。P0 口為開漏輸出，在作為通用 I/O 使用時，需要在外部用電阻上拉。 P1 口：這 8 個引腳和 P0 口的 8 個引腳類似， 為最高位， 為最低位，當(dāng) P1 口作為通用 I/O 口使用時， 的功能和 P0 口的第一功能相同，也用于傳送用戶的輸入和輸出數(shù)據(jù)。 P2 口：這組引腳的第一功能與上述兩組引腳的第一功能相同即它可以作為通用 I/O 口使用，它的第一功能和 P
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