如何在proteus中做基于单片机的单片机数字电压表表设计

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基于单片机的数字电压表怎么测外部电压
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论文写作技巧
毕业论文&&基于51单片机的数字电压表设计页数:32字数:7043摘要数字电压表简称DVM,它是采用数字化测量技术,把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。数字电压表自从一九五二年问世以来,随着电子技术的飞跃发展,特别是目前,作为测量仪表、模拟指示仪表的数字化以及自动测量的系统,而得到了很大的发展。数字电压表是从电位差计的自动化这种想法研制出来的,因此即便是最初的数字电压表,其精度也要比模拟式仪表高,而其成本比电位差计也高。以后,DVM的发展就着眼在高精度和低成本两个方面。单片机可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能,这是单片机最大的特征。本电路主要采用AT89S51芯片和ADC0809芯片来完成一个简易的数字电压表,能够对输入的0~5 V的模拟直流电压进行测量,并通过一个4位一体的7段LED数码管进行显示。该电压表的测量电路主要由三个模块组成:A/D转换模块、数据处理模块及显示控制模块。A/D转换主要由芯片ADC0809来完成,它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理模块。数据处理则由芯片AT89S51来完成,其负责把ADC0809传送来的数字量经一定的数据处理,产生相应的显示码送到显示模块进行显示;另外它还控制着ADC0809芯片的工作。关键词: 单片机 数字电压表&&AT89S51&&A/D转换 ADC0809AbstractDigital voltage meter DVM, It is the use of digital measurement technology, The continuous analog (DC input voltage) into discontinuous, discrete digital form and to display. Since 1952 since the advent of digital voltage meter, With the rapid development of electronic technology, At present, especially, As the digital measuring instrument, analog gauges and automatic measurement system, achieved great development. Digital voltage meter is developed from the potential difference that automation meter, Therefore even the first digital voltage meter, Its accuracy is compared to the analog meter high, the cost is higher than potential difference meter. The development of DVM, aimed at the high precision and low cost two aspects. SCM can be done alone modern industrial control intelligent control functions required, this is the biggest feature of SCM. The circuit mainly uses the AT89S51 chip and the ADC0809 chip to complete a simple digital voltage meter , can measure DC voltage to the input analog 0 ~ 5 V, And the 7 LED digital display through an integration of the 4 tube. The circuit of the voltage meter mainly consists of three modules: The A/D conversion module, data processing module and display control module. A/D conversion is mainly completed by the ADC0809, It is responsible to collect the analog conversion to digital quantity corresponding to the data processing module. Data processing is done by the AT89S51 chip, It is responsible for the digital ADC0809 transmission to the data processing and Generates code to display the display module to display the corresponding,It also controls the ADC0809 chip workKeywords :&&SCM&&Digital Voltmeter&&AT89S51&&A/D conversion&&ADC080 目录摘要 iAbstract ii第一章 设计相关说明 11.1设计目的 11.2设计要求 11.3设计思路 11.4方案选择 1第二章 主要单元电路元件介绍 32.1 控制芯片AT89S51 32.1.1单片机引脚 32.1.2 主要性能参数 42.2模数转换芯片ADC0809 52.2.1 ADC0809的工作原理 52.2.2 ADC0809引脚功能 62.2.3 ADC0809内部结构 72.3 双D正沿触发器74LS74 82.4 SEG-MPX4数码管 9第三章 硬件电路设计分析 113.1电源部分 113.2 AD转换电路 113.3单片机最小系统设计 123.4数码管显示电路 13第四章 程序设计 154.1主程序设计 154.2 A/D转化程序设计框图 164.3显示模块程序框图 17第五章 Protues仿真 185.1软件简介 185.2硬件仿真 195.3调试结果分析 20参考文献 22附录A电路原理图 23附录B程序代码 24 第一章 设计相关说明1.1设计目的通过制作简易数字电压表,加深对所学专业知识的认识,提高分析、解决工程实际问题的能力,提高对单片机的应用能力,提高收集文献、资料的能力,从而达到综合运用所学的专业知识进行电子产品设计、制作与调试的能力。1.2设计要求基本功能:1) 能用数码管显示电压值2) 测量精度达0.05V3) 自制直流稳压电源4) 系统具备复位功能1.3设计思路根据设计的要求,我们通过Protues软件对硬件进行仿真设计,其中电压表设计模块包括:电压采集模块、A/D转换模块 、主控模块、显示模块、电源模块。1.4方案选择控制与运算核心的选择:应用AT89S51作为控制器。51系列优点之一是它从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,或布尔处理器。它的处理对象不是字或字节而是位。它不光能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,使用起来得心应手。而且,51系列的I/O脚的设置和使用非常简单,当该脚作输入脚使用时,只须将该脚设置为高电平(复位时,各I/O口均置高电平)。当该脚作输出脚使用时,则为高电平或低电平均可。低电平时,吸入电流可达20mA,具有一定的驱动能力;而为高电平时,输出电流仅数十μA甚至更小(电流实际上是由脚的上拉电流形成的),基本上没有驱动能力。AD转换的选择:ADC0809是8位ADC芯片,它是采用逐次逼近的方法完成A/D转换的ADC0809由单一+5V电源供电,片内有带锁存功能的8路模拟多路开关,可对8路0~5V的输入模拟电压信号分时进行转换,完成一次转换约需100us;输出具有TTL三台锁存缓冲器,可以直接接到单片机数据总线上。通过适当的外接电路,ADC0809可对0到5V的双级性模拟信号进行转换。如图1-4数字电压表的设计框图。 图1-4 数字电压表设计框图第二章 主要单元电路元件介绍2.1 控制芯片AT89S512.1.1单片机引脚图2-1-1 80C51引脚总线型DIP40引脚封装电源引脚(2个)VCC:接+5V电源。GND:接地端。外接晶体引脚(2个)XTAL1:外接晶振输入端(采用外部振荡器时,此引脚接地)。XTAL2:外接晶振输入端(采用外部振荡器时,此引脚作为外部振荡信号输入端)。并行输入/输出引脚(32个)P0.0~P0.7:通用I/O引脚。P1.0~P1.7:通用I/O引脚。P2.0~P2.7:通用I/O引脚或数据低8位地址总线复用引脚。P3.0~P3.7:通用I/O引脚或第二功能引脚(RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1、 WR 、RD)。控制引脚(4个)RST/VPD:复位信号输入引脚/备用电源输入引脚。ALE/PROG:地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚。EA/VPP:内、外存储器选择引脚/片内EPROM(或Flatiron)编程电压输入引脚。PSEN:片外程序存储器读选通信号输出引脚2.1.2 主要性能参数与MCS-51产品指令系列完全兼容;4K字节在系统编程(ISP)Flash闪速存储器;1000次擦写周期;4.0~5.5 V工作电压范围;全静态工作模式:0Hz~33MHz;三级程序加密锁;128字节内部RAM;32个可编程I/O口线;2个16位的定时/计数器;6个中断源全双工串行UART通道;低工耗空闲和掉电模式;中断可从空闲模式唤醒系统;看门狗(WDT)及双数据指针;掉电标识和快速编程特性;灵活的在系统编程(ISP-字节或页写模式)。如图2-1-2 AT89S51芯片内部总体结构图。 &&&&&&&&&&&&&& 图2-1-2&&AT89S51芯片内部总体结构图2.2模数转换芯片ADC08092.2.1 ADC0809的工作原理
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