【正文】 基于AT89S51的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)摘要：本課題是利用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個數(shù)字電壓表，能夠測量0－5V之間的直流電壓值，四位數(shù)碼管顯示，使用的元器件數(shù)目較少。外界電壓模擬量輸入到A/D轉(zhuǎn)換部分的輸入端，通過ADC0809轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號，輸送給單片機(jī)。然后由單片機(jī)給數(shù)碼管數(shù)字信號，控制其發(fā)光，從而顯示數(shù)字。此外，本文還討論了設(shè)計(jì)過程中的所用的軟件硬件環(huán)境，調(diào)試所出現(xiàn)的問題等。關(guān)鍵詞：單片機(jī)； AT89S51；數(shù)字電壓表； ADC0809,四位數(shù)碼管任務(wù)書基于AT89S51的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)。用AT89S51單片機(jī)和ADC0809組成一個數(shù)字電壓表，要求能夠測量0～5V的直流電壓值，并用四位數(shù)碼管顯示，并要求所用元器件最少。3,。設(shè)計(jì)目的意義(1).通過親身的設(shè)計(jì)應(yīng)用電路，將所用的理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中，增強(qiáng)實(shí)踐動手能力，進(jìn)而促進(jìn)理論知識的強(qiáng)化。(2).通過數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)系統(tǒng)掌握51單片機(jī)的應(yīng)用。掌握A/D轉(zhuǎn)換的原理及軟件編程及硬件設(shè)計(jì)的方法，掌握根據(jù)課題的要求，提出選擇設(shè)計(jì)方案，查找所需元器，設(shè)計(jì)并搭建硬件電路，編程寫入EPROM并進(jìn)行調(diào)試等。目 錄一、系統(tǒng)原理框圖二、AT89S51的結(jié)構(gòu) 三、器件的比較與選擇四、系統(tǒng)硬件及仿真圖五、相關(guān)軟件簡介六、程序流程圖與源程序七、數(shù)字電壓表發(fā)展及未來八、設(shè)計(jì)體會九、參考文獻(xiàn)基于AT89S51的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)第一章 系統(tǒng)原理框圖選擇AT89S51作為單片機(jī)芯片，選用四位8段共陰極LED數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)電壓顯示，利用ADC0809作為數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片。將數(shù)據(jù)采集接口電路輸入電壓傳入ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換元件，經(jīng)轉(zhuǎn)換后通過D0至D7與單片機(jī)P0口連接，把轉(zhuǎn)換完的模擬信號以數(shù)字信號的信號的形式傳給單片機(jī)，信號經(jīng)過單片機(jī)處理從LED數(shù)碼顯示管顯示。P2口接數(shù)碼管位選，P1接數(shù)碼管，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示。AT89S51P1 P0P3 P2AD0809D0~D7IN0~IN7VREF+VREF CLKOEST、ALE四位數(shù)碼管位選段選控制線數(shù)據(jù)待測電壓 系統(tǒng)原理框圖第二章： AT89S51的結(jié)構(gòu) 在本次課題設(shè)計(jì)中我們選擇了AT89S51芯片。AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 AT89S51內(nèi)部結(jié)構(gòu)概述 　　? 三級程序存儲器保密鎖定 　　? 128*8位內(nèi)部RAM 　　? 32條可編程I/O線 　　? 兩個16位定時器/計(jì)數(shù)器 　　? 6個中斷源 　　? 可編程串行通道 　　? 低功耗的閑置和掉電模式 ? 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 單片機(jī)(AT89S51)引腳及外觀 CPU結(jié)構(gòu) CPU 是單片機(jī)的核心部件。它由運(yùn)算器和控制器等部件組成。1.運(yùn)算器 運(yùn)算器以完成二進(jìn)制的算術(shù)/邏輯運(yùn)算部件ALU為核心。它可以對半字節(jié)（4）、單字節(jié)等數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。例如，能完成加、減、乘、除、加減BCD碼十進(jìn)制調(diào)整、比較等算術(shù)運(yùn)算，完成與、或、異或、求反、循環(huán)等邏操作，操作結(jié)果的狀態(tài)信息送至狀態(tài)寄存器。運(yùn)算器還包含有一個布爾處理器，用以處理位操作。它以進(jìn)位標(biāo)志位C為累加器，可執(zhí)行置位、復(fù)位、取反、位判斷轉(zhuǎn)移，可在進(jìn)位標(biāo)志位與其他可位尋址的位之間進(jìn)行位數(shù)據(jù)傳誦等操作，還可以完成進(jìn)位標(biāo)志位與其他可位尋址的位之間進(jìn)行邏輯與、或操作。PC是一個16位的計(jì)數(shù)器，用于存放一條要執(zhí)行的指令地址，尋址范圍為64kB，PC有自動加1功能，即完成了一條指令的執(zhí)行后，其內(nèi)容自動加1。 指令寄存器用于存放指令代碼。CPU執(zhí)行指令時，由程序存儲器中讀取的指令代碼送如指令寄存器，經(jīng)指令譯碼器譯碼后由定時有控制電路發(fā)出相應(yīng)的控制信號，完成指令功能。 存儲器和特殊功能寄存器 1. 存儲器（Memory）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來存放程序和數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)中的全部信息，包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)程序、中間運(yùn)行結(jié)果和最終運(yùn)行結(jié)果都保存在存儲器中。它根據(jù)控制器指定的位置存入和取出信息。特殊功能寄存器（SFR）的地址范圍為80H～FFH。在MCS－51中，除程序計(jì)數(shù)器PC和四個工作寄存器區(qū)外，其余21個特殊功能寄存器都在這SFR塊中。其中5個是雙字節(jié)寄存器，它們共占用了26個字節(jié)。各特殊功能寄存器的符號和地址見附表2。其中帶＊號的可位尋址。特殊功能寄存器反映了8051的狀態(tài)，實(shí)際上是8051的狀態(tài)字及控制字寄存器。用于CPU PSW便是典型一例。這些特殊功能寄存器大體上分為兩類，一類與芯片的引腳有關(guān)，另一類作片內(nèi)功能的控制用。與芯片引腳有關(guān)的特殊功能寄存器是P0～P3，它們實(shí)際上是4個八位鎖存器（每個I/O口一個），每個鎖存器附加有相應(yīng)的輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器就構(gòu)成了一個并行口。MCS－51共有P0～P3四個這樣的并行口，可提供32根I/O線，每根線都是雙向的，并且大都有第二功能。其余用于芯片控制的寄存器中，累加器A、標(biāo)志寄存器PSW、數(shù)據(jù)指針DPTR等的功能前已提及。 P0P3口結(jié)構(gòu) P0口功能 ：P0口具有兩種功能：第一，P0口可以作為通用I/O接口使用，—。輸出數(shù)據(jù)時可以得到鎖存，不需外接專用鎖存器，輸入數(shù)據(jù)可以得到緩沖。第二，—，然后傳送CPU對片外存儲器的讀寫P1口 功能 ：P1口的功能和P0口de第一功能相同，僅用于傳遞I/O輸入/輸出數(shù)據(jù)。 P2口的功能 ：P2口的第一功能和上述兩組引腳的第一功能相同，即它可以作為通用I/O使用。它的第二功能和P0口引腳的第二功能相配合，作為地址總線用于輸出片外存儲器的高8位地址。 P3口功能 ：P3口有兩個功能：第一功能與其余三個端口的第一功能相同；第二功能作控制用，每個引腳都不同。 P3口第二功能引腳名稱功能RXD串行數(shù)據(jù)接收口TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送口INT0外中