【正文】 編號(hào) 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 題 目 基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 系 部 電氣工程系 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 顧問教師 二 〇 一二 年 十 月摘要 I 摘 要 本文介紹了一種基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)主要由三個(gè)模塊組成： A/D 轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)處理模塊及顯示模塊。 A/D 轉(zhuǎn)換主要由芯片ADC0809 來完成，它負(fù)責(zé) 把采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量在傳送到數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理則由芯片 AT89C51 來完成，其負(fù)責(zé)把 ADC0809 傳送來的數(shù)字量經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生相應(yīng)的顯示碼送到顯示模塊進(jìn)行顯示；此外 ,它還控制著 ADC0809 芯片工作。 該系統(tǒng)的數(shù)字電壓表電路簡(jiǎn)單，所用的元件較少，成本低，且測(cè)量精度和可靠性較高。此數(shù)字電壓表可以測(cè)量 05V 的 1 路模擬直流輸入電壓值，并通過一個(gè)四位一體的 7 段數(shù)碼管顯示出來。 關(guān)鍵詞 ： 【單片機(jī)】 【數(shù)字電壓表】 【 A/D 轉(zhuǎn)換】 【 AT89C51】 【 ADC0809】 目錄 II 目 錄 第一章 緒論 .................................................................................................................. 3 第二章 設(shè)計(jì)背景 ......................................................................................................... 4 單片機(jī) .............................................................................................................. 4 單片機(jī)的簡(jiǎn)介 ....................................................................................... 4 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 ............................................................................... 4 數(shù)字電 壓表 ...................................................................................................... 4 數(shù)字電壓表的特點(diǎn) ............................................................................... 4 第三章 設(shè)計(jì)目的與功能要求 ..................................................................................... 5 設(shè)計(jì)目的 .......................................................................................................... 5 功能要求 .......................................................................................................... 5 第四章 總體設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 6 系統(tǒng)設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 6 設(shè)計(jì)方案 .......................................................................................................... 6 總體設(shè)計(jì)框圖 .................................................................................................. 7 第五章 設(shè)計(jì)原理圖 ..................................................................................................... 7 設(shè)計(jì)原理圖 ...................................................................................................... 8 第六章 硬件電路設(shè)計(jì) ................................................................................................. 9 信號(hào)調(diào)理模塊 ................................................................................................. 9 電壓極性檢測(cè)電路 ............................................................................... 9 電壓范圍粗測(cè)電路 ............................................................................... 9 量程切換電路 ..................................................................................... 10 單片機(jī)模塊 .................................................................................................... 10 芯片的介紹和選擇 ............................................................................. 10 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 ................................................................................................ 13 芯片的介紹和選擇 ............................................................................. 13 原理圖 ................................................................................................. 15 顯示模塊 ........................................................................................................ 15 LED 數(shù)碼管 ........................................................................................ 15 LED 數(shù)碼管與單片機(jī)接口設(shè) 計(jì) ........................................................ 17 第七章 總體 電路 設(shè)計(jì) ............................................................................................... 19 總體電路設(shè)計(jì) ................................................................................................ 19 第八章 軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 20 匯編流程圖 .................................................................................................... 20 匯編程序 ........................................................................................................ 21 程序說明 ........................................................................................................ 23 第九章 總結(jié) ................................................................................................................ 24 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 25 第一章 緒論 1 第一章 緒論 電子電壓表主要用于測(cè)量各種高、低頻信號(hào)電壓，它是電子測(cè)量中使用最廣泛的儀器之一。根據(jù)測(cè)量結(jié)果的顯示方式及測(cè)量原理不同，電壓測(cè)量儀器可分為兩大類：模擬式電壓表 (AVM）和數(shù)字式電壓表（ DVM）。模擬式電壓表是指針式的，多用磁電式電流表作為指 示器，并在表盤上刻以電壓刻度。數(shù)字式電壓表首先將模擬量經(jīng)模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字量，然后用電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，并以十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)電壓值。 眾所周知，模擬電壓表精度較高，曾經(jīng)有很廣闊的市場(chǎng)，現(xiàn)在依然有不少工程師依然在使用模擬電壓表。的確模擬電壓表在顯示測(cè)量值方面精度校準(zhǔn)，然而卻也存在問題。 模擬電壓表 采用 用指針式，里面是磁電或電磁式結(jié)構(gòu)，所以 其響應(yīng)速度 較慢 。 然而在高速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，高速信號(hào)處理的需求越來越多，由于模擬電壓表響應(yīng)速度較慢已經(jīng)不適用與高速信號(hào)領(lǐng)域，取而代之的將是數(shù)字電壓表。但數(shù)字電壓表由于存 在采樣誤差，精度不是很高。不過目前可以通過技術(shù)手段來縮小誤差。使其精度達(dá)到與模擬電壓表一樣精確甚至更高?？梢妼頂?shù)字電壓表必將取代模擬電壓表。現(xiàn)在有越來越多的數(shù)字測(cè)量儀器的出現(xiàn)但原理皆與數(shù)字電壓表殊途同歸，因此研究數(shù)字電壓表有著很大現(xiàn)實(shí)意義。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 2 第二章 設(shè)計(jì)背景 單片機(jī) 單片機(jī)的簡(jiǎn)介 單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式 微控制器 （ Microcontroller Unit） ， 常用英文字母的縮寫MCU 表示單片機(jī)，單片機(jī)又稱 單片微控制器 ，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的 芯片 ，而是把一個(gè) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成 到一個(gè)芯片上。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和