信息与电气工程学院
电子应用系统CDIO一级项目
设计说明书
（2011/2012学年第二学期）
题 目 ：___ _数 字 电 压 表__________
专业班级 ： 电子信息0902班 学生姓名 ： 张 文 盛 学 号： 090070213 指导教师 ：贾少锐、李晓东、马永强
李丽宏、贾东立、刘会军
设计周数 ：
设计成绩 ：
2012年6月28日
1、CDIO设计目的
本次CDIO设计题目是：
利用所学的51单片机，C语言，数字电路等知识，设计一个符合要求的数字电压表。主控芯片可以是AT89C51，而采集电压的模拟量转换成数字量的芯片可以是ADC0804，也可以是PCF8591。而显示模块可以是数码管，也可以是液晶LCD1602，从而展示给我们所得的电压值。
2、CDIO设计正文
2.1 数字电压表系统设计框图
本次数字电压表系统设计框图如图 1所示：
LCD1602
模拟被测电压模拟量 模数转换数字量 单片机芯片程序 处理 液晶驱动液晶 驱动 液晶显示 数字电压表主要由模/数转换电路、单片机控制电路、显示电路等三部分组成。其中PCF8591等器件组成的转换电路，将输入的模拟量信号进行取样、转换、然后将转换的数字信号送进单片机。单片机控制电路主要实现对数据进行程序处理；显示电路主要用于将单片机的信号数据转换后显示测量结果。
模拟信号产生模块：输入电源电路（变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成）和分压电路（9万欧姆和1万欧姆的电阻分压）。
模数转换模块组成部分：PCF8591芯片 程序处理的单片机控制模块：AT89C51芯片 电压结果显示部分：LCD1602液晶
2.2 各模块介绍
2.2.1 AT89C51芯片介绍
AT89S52 具有以下标准功能：8k 字节 Flash，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全
图1 数字电压表设计框图
双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
AT89C52的引脚图如图2 所示。
VCC : 接电源 GND: 接地
P0 口：P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。作为输出口，每位能驱动 8 个 TTL 逻辑电平。对 P0 端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0 口也被作为低 8 位地址/数据复用。在这种模式下，P0 具有内部上拉电阻。在 flash 编 程时，P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校时，需要外部上拉电阻。
P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对 P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对 P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入
图 2 AT89C52引脚图
口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）在访问外部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据存储器（例如执行 MOVX @DPTR）时，P2 口送出高八位地址。
P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对 P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3 口亦作为 AT89C52 特殊功能（第二功能）使用，AT89C52的P3口的第二功能表如表1所示。
脚号 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 表1 AT89C52的P3口的第二功能第二功能 RXD（串行输入） TXD（串行输出） INT0(外部中断 0) INT0(外部中断 0) T0（定时器 0 外部输入） T1（定时器 1 外部输入） WR(外部数据存储器写选通) RD(外部数据存储器写选通) RST: 复位输入。晶振工作时，RST 脚持续 2 个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST 脚输出 96 个晶振周期的高电平。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能无效。DISRTO 默认状态下，复位高电平有效。
ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低 8 位地址的输出脉冲。在 flash 编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。在一般情况下，ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE 脉冲将会跳过。
PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。当 AT89S52 从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN 在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存
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