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1 / 17毕业设计(论文)题 目: 数字电压表的设计与制作年级专业: 电气自动化 14321 班学生姓名: 秦小钧指导教师: 杨海蓉2016 年 10 月 13 日2 / 17毕业设计任务书毕业设计题目:数字电压表的设计与制作 题目类型 工程设计 题目来源 学生自选题 毕业设计时间从 2016/09/25 至 2016/10/13 1. 毕业设计内容要求:采用 AT89S52 作 MCU,ADC0809(或其他芯片)进行 AD 转换,测量电压的范围为直流 0-5V电压,四位数码管显示。2.主要参考资料1万福君,潘松峰.单片微机原理系统设计与应用M,中国科学技术大学出版社,01 年 8 月第 2 版2周责魁. 控制仪表与计算机控制装置M ,化学工业出版社,02 年 9 月第 1 版3李青. 电路与电子技术基础L ,浙江科学技术出版社,05 年 2 月第 1 版4陈乐. 过程控制与仪表M, 中国计量学院出版社,07 年 3 月5孙育才. 新型 AT89S52 系列单片机及其应用M ,清华大学出版社,05 年 5 月第 1 版3.毕业设计进度安排阶段 阶 段 内 容 起止时间1 开讲个人选题报告 9.25-9.272 着手收集资料,并报送提纲审定 9.28-10.43 集中指导与个别指导,提交初稿审查 10.5-10.74 修改,经审稿后定稿交稿 10.8-10.115 答辩与鉴定 10.133 / 17摘 要本设计由 A/D 转换、数据处理及显示控制等组成,测量 05V 范围内的输入电压值,由 4 位共阳 8 段数码管扫描显示,最大分辨率 0.1V,误差0.05V。数字电压表的核心为AT89S52 单片机和 ADC0832 A/D 转换集成芯片。 关键词:数字电压表;单片机;AT89S52; ADC08324 / 17第一章 设计方案的选择1.1功能要求及设计目标采用 AT89S52 作 MCU,ADC0809(或其他芯片)进行 AD 转换,测量电压的范围为直流0-5V 电压,四位数码管显示。(设计并制作出实物为优).1.2 系统设计方案AT89S52 具有如下特点:40 个引脚,8k Bytes Flash 片内程序存储器,256 bytes 的随机存取数据存储器(RAM),32 个外部双向输入/输出(I/O)口,5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断,2 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器AT89C52 可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和 Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。AT89S5 与 AT89c52 相 比 , 前 者 的 性 能 比 后 者 高 , 所 以 本 设 计 采 用 AT89S52 芯 片 。数 模 转 换 芯 片 :ADC0809 是 采 样 分 辨 率 为 8 位 的 、 以 逐 次 逼 近 原 理 进 行 模 数 转 换 的 器 件 。 其 内部 有 一 个 8 通 道 多 路 开 关 , 它 可 以 根 据 地 址 码 锁 存 译 码 后 的 信 号 , 只 选 通 8 路 模 拟 输入 信 号 中 的 一 个 进 行 A/D 转 换 , 转 换 时 间 为 100 s。ADC0832 为 8 位 分 辨 率 A/D 转 换 芯 片 , 其 最 高 分 辨 可 达 256 级 , 可 以 适 应 一 般 的模 拟 量 转 换 要 求 。 其 内 部 电 源 输 入 与 参 考 电 压 的 复 用 , 使 得 芯 片 的 模 拟 电 压 输 入 在05V 之 间 。 芯 片 转 换 时 间 仅 为 32 S, 据 有 双 数 据 输 出 可 作 为 数 据 校 验 , 以 减 少 数 据 误差 , 转 换 速 度 快 且 稳 定 性 能 强 。由 于 ADC0832 芯 片 的 转 换 时 间 短 , 并 且 性 能 比 较 高 , 所 以 采 用 ADC0832 作 为 数 模转 换 芯 片 .1 选择 AT89S52 作为控制芯片2 选择 ADC0832 芯片来进行模数转换3 选择 GEM5461GE 四位一体的共阳数码管来显示数字4 用 9012 三极管来作为驱动电路,使 GEM5461GE 四位一体的共阳数码工作.5 用 SW1 按键作为复位按键,实现复位电路的功能。5 / 17第二章 数字电压表系统设计2.1 硬件系统的设计2.1.1 硬件原理框图图 2-1 硬件原理框图2.1.2 硬件系统设计原理硬件设计原理:电阻 R11 上的电压经过 ADC0832 芯片进行模数转换后,由 AT89S52 芯片的 P1 口连接到驱动电路,当驱动电路工作使数码管显示前面转换过来的数字。复位电路和晶振电路的设计在接通电源后,当按下 SW1 后 AT89S52 不工作,使数码管全部变暗,当 SW1 一松开后AT89S52 工作,数码管又变亮。晶振电路中的两个 30pF 的电容具有微调的作用.6 / 17R14K7R24k7R34k7R44k7Y112MC1 33p C233pQ19012Q29012Q39012Q49012R5 200RR6200RR7200RR8200RVCCVCCVCCVCCD05D16CLK7VCC8 CS 1CH0 2CH1 3GND 4U2ADC0832R111K123456789J1CON9SW1SW-PB C322uFR9200RR101KVCCVCCVCCVCC VCC p3.0/RXD10p3.1/TXD 11p3.2/INT012p3.2/INT1 13p3.4/T014p3.5/T1 15p3.6/WR16p3.7/RD 17p2.0/A8 21p2.1/A9 22p2.2/A10 23p2.3/A11 24p2.4/A12 25p2.5/A13 26p2.6/A14 27p2.7/A15 28p0.0/AD0 39p0.1/AD1 38p0.2/AD2 37p0.3/AD3 36p0.4/AD4 35p0.5/AD5 34p0.6/AD6 33p0.7/AD7 32p1.0/T21 p1.1/T2EX2p1.23 p1.34p1.45 p1.56p1.67 p1.78PSEN29 AEL30EN31VCC40RST9VSS20ATAL118ATAL219U1AT89S524 6a3 8b 2 9f 1 12cgdpddpedp 3DPY gfdcba g 511107142 a bfcgdpdea bfcgdpdea bfcgdpdeU3DIY图 2-2 系统设计原理图7 / 172.2 软件系统设计2.2.1 程序流程图主程序1 秒子程序调用ADC0832 转换程序1 秒到了图 2-3 程序流程图2.2.2 编写程序1 1,0 选通道 0bADcl=1;bADcl=0; / 3 downbADda=1; bADcl=1;bADcl=0; / 4 down 数码管显示程序/数字电压表#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#include code uchar TAB=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /定义数码管显示数值uchar str_TME4=0,0,0,0,; /定义数码管显示初始值unsigned char data1; /data1 用来存放转换以后的数据8 / 17void delay(uchar ms) /定义 ms 延迟程序uchar j;while(ms-)for(j=0;j0;i-)data1=1; /从第 7 位开始,要左移 data1=data119 / 17bADcl=0;bADcl=1;if(bADda=1) data1|=0x01; /如果输出 1,data1 最后一位补 1bADcs=1; /转换完后 CS 置 1 void changs() /转换程序double sum; uchar val_Integer; /定义整数变量unsigned int val_Decimal; /定义小数变量sum=data1*0.0196078 ; val_Integer=(uchar)sum;val_Decimal=(unsigned int)(sum-val_Integer)*1000);str_TME3=val_Decimal%10;str_TME2=val_Decimal/10%10;str_TME1=val_Decimal/100;str_TME0=val_Integer;/*定义数码管显示(共阳数码管)*/sbit g1=P10; /第一位sbit g2=P11; /第二位sbit g3=P12; /第三位sbit g4=P13; /第四位void VAL_xs()P3=(TABstr_TME0) /显示小数点g1=0; /第一位显示delay(4);g1=1;P3=TABstr_TME1;g2=0; /第二位显示delay(4);g2=1;P3=TABstr_TME2;g3=0; /第三位显示delay(4);g3=1;P3=TABstr_TME3;g

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