基于AT89C51单片机的数字电压表设计

单片机课程设计报告

基于at89c51的数字电压表设计

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基于AT89C51单片机数字电压表的设计

基于AT89C51单片机的数字电压表设计

摘要

数字电压表是常用的对电子电路进行检测的较精密仪器之一。本文的设计思想是一种基于单片机的数字电压表设计方式。该设计主要由三个模块组成：A/D转换模块、数据处理主控模块和显示模块。A/D转换模块主要由芯片ADC0808来完成，它负责将采集到的模拟量转换为相应的数字量传送到数据处理模块（单片机）。数据处理主控模块由单片机AT89C51来完成，它负责将ADC0808传送过来的数字量经过一定的数据处理，产生相对应的显示码传送到显示模块进行显示。此外，它还控制芯片ADC0808的工作。经过仿真软件结果表明本设计中的电压表电路简单，所用元件较少，成本低且测量精度高。此电压表可以测量0—5V的模拟输入电压值，并通过一个四位一体的共阴数码管显示出来。

关键词：数字电压表，单片机，A/D转换，AT89C51，ADC0808

目 录

第1章 绪论......................................................... 1 第2章 系统整体设计思路及方案....................................... 2

2.1 设计题目.................................................... 2 2.2 设计思路.................................................... 2 2.3 设计方案.................................................... 2 第3章 数字电压表的硬件设计......................................... 3

3.1 单片机主控制模块的设计...................................... 3

3.1.1 AT89C51性能简介..................................... 3 3.1.2 AT89C51各引脚功能................................... 3 3.1.3 AT89C51的复位电路和时钟电路......................... 5 3.2 A/D转换电路设计 ............................................ 6

3.2.1 ADC0808的主要特性................................... 7 3.2.2 ADC0808各引脚功能................................... 7 3.3 显示电路的设计.............................................. 8 3.4 总体电路设计............................................... 10 第4章 数字电压表的软件设计........................................ 11

4.1 设计流程图................................................. 11 4.2 各子程序简介............................................... 12 第5章 软件调试.................................................... 12

5.1 软件调试................................................... 13 5.2 误差分析................................................... 13 结论............................................................... 15 参考文献........................................................... 16 附录 程序截图及解释................................................ 17

基于AT89C51单片机数字电压表的设计

第1章 绪论

在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常。而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。数字电压表（Digital Voltmeter)简称DAM,它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，有精度高、抗干扰能力强、集成方便，还可与PC进行实时通信等优点。

目前，由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等领域，显示出了它极强的生命力。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪表仪器，也把电量及非电量技术提高到崭新水平。新型数字电压表以其高准确度、高可靠性、高分辨率、高性价比等优良特性备受人们的青睐。

本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容，本系统主要包括三大模块：转换模块、数据处理模块及显示模块。其中，A/D转换采用ADC0808对输入的模拟信号进行转换，控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算处理，最后驱动输出装置LED显示数字电压信号。

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