单片机课程设计论文数字电压表设计.doc
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目 录
2.2 A/D转换模块 2
2.3 单片机系统 4
2.3.1 AT89C51各引脚功能 4
2.4 LED显示系统设计 5
2.4.1 LED基本结构 5
2.4.2 LED显示器的选择 6
2.4.3 LED译码方式 6
2.4.4 LED显示器与单片机接口设计 7
4.1 显示结果 8
4.2 误差分析 10
5.1 程序设计总方案 11
5.2 系统子程序设计 11
5.2.1 初始化程序 11
5.2.2 A/D转换子程序 11
5.2.3 显示子程序 12
1 设计任务与要求
⑴以MCS-51系列单片机为核心器件,组成一个简单的直流数字电压表。
⑵采用1路模拟量输入,能够测量0-5V之间的直流电压值。
⑶电压显示用4位一体的LED数码管显示,至少能够显示两位小数。
⑷尽量使用较少的元器件
2 设计方案
2.1 设计思路
⑴根据设计要求,选择AT89C51单片机为核心控制器件。
⑵A/D转换采用ADC0808实现,与单片机的接口为P1口和P2口的高四位引脚。
⑶电压显示采用4位一体的LED数码管。
⑷LED数码的段码输入,由并行端口P0产生:位码输入,用并行端口P2低四位产生
2.2 A/D转换模块
现实世界的物理量都是模拟量,能把模拟量转化成数字量的器件称为模/数转换器(A/D转换器),A/D转换器是单片机数据采集系统的关键接口电路,按照各种A/D芯片的转化原理可分为逐次逼近型,双重积分型等等。双积分式A/D转换器具有抗干扰能力强、转换精度高、价格便宜等优点。与双积分相比,逐次逼近式A/D转换的转换速度更快,而且精度更高,比如ADC0809、ADC0808等,它们通常具有8路模拟选通开关及地址译码、锁存电路等,它们可以与单片机系统连接,将数字量送到单片机进行分析和显示。一个n位的逐次逼近型A/D转换器只需要比较n次,转换时间只取决于位数和时钟周期,逐次逼近型A/D转换器转换速度快,因而在实际中广泛使用。
ADC0809芯片有28条引脚,采用双列直插式封装,其引脚图如图3所示。
图3 ADC0809引脚图
下面说明各个引脚功能:
IN0-IN7(8条):8路模拟量输入线,用于输入和控制被转换的模拟电压。
地址输入控制(4条):
ALE:地址锁存允许输入线,高电平有效,当ALE为高电平时,为地址输入线,用于选择IN0-IN7上那一条模拟电压送给比较器进行A/D转换。
ADDA,ADDB,ADDC:3位地址输入线,用于选择8路模拟输入中的一路,其对应关系如表1所示:
表1 ADC0809通道选择表
地址码 对应的输入通道 C B A 0
0
0
0
1
1
1
1 0
0
1
1
0
0
1
1 0
1
0
1
0
1
0
1 IN0
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
IN6
IN7 START:START为“启动脉冲”输入
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