摘要: 本课题是设计一种基于单片机的数字电压表,能够较精确测量0-5V电压,并通过四位LED数码管显示。
本文从数字电压表的发展与现状入手,从硬件系统设计引出采用芯片ADC0809以及AT89C51,介绍其结构及转换原理、引脚排列和功能。详细描述LED显示屏与单片机的接口这一部分。在软件系统设计方面选用Keil C51,并对数据的采集与处理模块进行设计。用Protel仿真软件,绘制仿真电路图,调试后对误差进行分析,制作PCB板,制作实物。最后用Proe软件设计电压表外壳。
这样设计出的电压表用的元器件少,成本低,但精度较高,能够满足设计要求。
关键词 单片机;数字电压表;A/D转换
目录
摘要
Abstract
1 绪论-1
1.1 课题概述-1
1.1.1 数字电压表的发展历程-1
1.1.2 国内外的发展现状与趋势-1
1.1.3 数字电压表的特点-1
1.2 单片机的发展与应用-2
1.3 课题的意义和目的-2
1.4 本文所作的主要工作-3
2 总体设计-4
2.1 设计要求-4
2.2 系统概述-4
2.2.1 工作过程简介-4
2.2.2程序设计简介-6
3 硬件设计-7
3.1 器件的选择-7
3.2 A/D转换电路-7
3.2.1 A/D转换芯片的选择-7
3.2.2 ADC0809芯片介绍-8
3.2.3 ADC0809的结构及转换原理-10
3.2.4 A/D转换程序流程图-11
3.2.5 A/D转换子程序设计-12
3.3 AT89C51单片机介绍-12
3.3.1 采用AT89C51单片机的原因-12
3.3.2 AT89C51单片机的工作特性-12
3.3.3 AT89C51引脚排列及功能-13
3.4 LED显示器-15
3.4.1 LED的基本结构-15
3.4.2 LED显示器工作原理-15
3.4.3 LED显示屏与单片机接口设计-16
4 软件设计-17
4.1 整体设计-17
4.1.1 C语言简介及Keil C51的选择-17
4.1.2 系统框架设计-18
4.1.4数据采集模块的设计-19
4.2 时间电路与复位电路的设计-19
4.2.1时间电路的设计-19
4.2.2 复位电路的设计-19
5 电路制作及调试-21
5.1 PCB板的制作-21
5.2 仿真电路图-22
5.3 调试结果及误差分析-23
5.3.1 调试结果-23
5.3.2 误差分析-24
5.3.3 可能出现的误差分析-25
5.4 硬件、软件的调试-25
6 电压表的外壳设计-27
结论-28
致谢-29
参考文献-30
附录-31