本科课程设计
论文题目：基于单片机的数字电压表设计
姓 名： 学 号： 院（系、部）： 专 业： 班 级：
指导教师：
完成时间： 2014 年 11 月
1
自动化
2011届本科课程设计
物理与电子工程学院 课程设计任务书
专业： 自动化 班级：
学生姓名 课程名称 电子课程设计 学号 设计题目 基于单片机的数字电压表设计 一、项目的目的： 基于AT89C51单片机的数字电压表设计，强化动手能力，为毕业设计做准备。 二、项目任务的主要内容和要求： 传统的指针式刻度电压表功能单一，进度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满足数字化时代的需要。采用单片机的数字电压表，将连续的模拟量如直流电压转设计目的、换成不连续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、主要内容集成方便，还可与PC实时通信。 （参数、方以AT89C51为对象,对单片机知识进行梳理，设计出快捷精确的数字电压表装置。 法）及要求 三、项目设计（研究）思路： 网上查找资料，熟悉数字电压表基本原理和研究方法。通过仿真软件PROTUES实现要求的硬件电路图，实现测量电路电压的功能。 四、具体成果形式和要求 通过PROTUES仿真电路图展示项目主要功能。 工作量 2周时间，每天3学时，共计42学时 第1天：召开课程设计会议，下达设计任务。针对课程设计题目进行设计思路、设计过程，设计要求说明。 第2-3天：根据自己选题情况，查阅相关文献资料。 进度安排 第4-5天：确定总体方案。 第6-10天：仿真/制作。 第11-14：编写课程设计报告。 [1] 蒋廷彪,刘电霆,高富强,方华.单片机原理及应用.出版社:重庆大学出版社.出版时间:2005年1月第2次印刷 [2] 8051实验指导书电子电气综合实训系统.出版社:北京精仪达盛科技有限公司 [3] 徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计(第二版)[M].北京:北京航空航天大学出版 社,2004 [4] 吴金戌,沈庆阳,郭庭吉.8051单片机实践与应用[M].北京:清华大学出版社,2002 [5] 张国勋.缩短ICL7135A/D采样程序时间的一种方法［J］.电子技术应用.1993.第一期 [6] 高峰.单片微型计算机与接口技术[M].北京科学出版社,2003. 教研室主任签字 主要参考资料 指导教师签字 2
2011届本科课程设计
摘 要
数字电压表的基本工作原理是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号，通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一般的模拟电压表，数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。
随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段， 对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。本文介绍一种基于AT89C51单片机的一种电压测量电路。该电路采用高精度、双积分A/D转换电路，测量范围为直流0-+5伏，使用LED数码管显示。论文简单介绍了双积分电路的原理、ADC0808的引脚及功能介绍、74LS373芯片的引脚及功能，重点描述了高精度数字电压表的设计思想，分析了软、硬件各部分电路的工作原理、设计过程和调试过程，最后给出详细的测试数据并且进行了分析。
关键词：数字电压表；AT89C51单片机；高精度
3
2011届本科课程设计
Abstract
The basic working principle of digital voltmeter is an analog signal by A/D conversion circuit to be measured is converted into digital signal, through the corresponding conversion will test a voltmeter results displayed in digital form. Compared with the general analog voltage meter, digital voltage meter has the advantages of high precision, accurate measurement, visual reading, convenient use etc..
With the development of electronic technology, electronic measuring a large number of electronic workers must master the means, the measurement accuracy and functional requirements are increasingly high, while the voltage measurement is very prominent, because the voltage measurement is most common. This paper introduces a kind of voltage measurement circuit based on AT89C51 mcu. The circuit uses the high precision, the double integral A/D conversion circuit, the measuring range is 0-+5 DC volts, the use of LED digital tube display. The paper briefly introduced the pins and pin function, ADC0808 function and the principle of double integral circuit is introduced, 74LS373 chip, describes the focus of design ideas for a high precision digital voltage meter, analyzed the soft, the hardware circuit of the working principle, design and debugging process, finally has given the detailed test data and analysis. Keywords: digital voltage meter; AT89C51 SCM; high precision
4
2011届本科课程设计
目 录
1 引言 ............................................................ 1 2设计原理及要求 ................................................ 2
2.1数字电压表的实现原理 ..................................... 2
2.2数字电压表的设计要求 ..................................... 2
3软件仿真电路设计 .............................................. 3
3.1设计思路 ................................................... 3 3.2电路原理图 ................................................ 3 3.3设计过程 ................................................... 4 3.4 AT89C51的功能介绍 ....................................... 4
3.4.1简单概述 ............................................... 4 3.4.2主要功能特性 ........................................... 5 3.4.3 AT89C51的引脚介绍 ..................................... 5
3.5 ADC0808的引脚及功能介绍 ................................ 6
3.5.1芯片概述 ............................................... 6 3.5.2 引脚简介 ............................................... 7 3.5.3 ADC0808的转换原理 ..................................... 7
3.6 74LS373芯片的引脚及功能 ................................ 7
3.6.1芯片概述 ............................................... 7 3.6.2引脚介绍 ............................................... 8
3.7 LED数码管的控制显示 ..................................... 8
3.7.1 LED数码管的模型 ....................................... 8 3.7.2 LED数码管的接口简介 ................................... 8
4系统软件程序的设计 .......................................... 10
4.1 主程序 ................................................... 10 4.2 A/D转换子程序 ........................................... 10 4.3 中断显示程序 ............................................ 11
5电压表的调试及性能分析 ..................................... 13
5.1 调试与测试 ............................................... 13 5.2 性能分析 ................................................. 13
6电路仿真图 .................................................... 14 7总结 ............................................................ 15 参考文献 ......................................... 错误！未定义书签。 附录 源程序 ..................................... 错误！未定义书签。
5