基于单片机的简易数字电压表的设计解读

1、简易数字电压表的设计姓名：X X学U2602XX专业班级：电子信息科学与技术（2）班学院：电气工程与信息学院联系方式：1829834XXXX基于单片机的简易数字电压表的设计2设计总体方案2.1设计要求以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。采用1路模拟量输入，能够测量0-5V之间的直流电压值。电压显示用4位一体的LED数码管显示，至少能够显示两位小数。尽量使用较少的元器件。2.2设计思路根据设计要求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。A/D转换釆用ADC0808实现，与单片机的接口为P1 口和P2 口的高四位引脚。电压显示釆用4位一体的LED数码管。（4）LED

2、数码的段码输入，山并行端口 P0产生：位码输入，用并行端口 P2低四位 产生。2.3设计方案硬件电路设计由6个部分组成;A/D转换电路,AT89C51单片机系统，LED显 示系统、时钟电路、复位电路以及测量电压输入电路。硬件电路设计框图如图1 所示。图1数字电压表系统硬件设计框图基于单片机的简易数字电压表的设计3硬件电路设计3.1 A/D转换模块现实世界的物理量都是模拟量，能把模拟量转化成数字量的器件称为模/数转 换器（A/D转换器），A/D转换器是单片机数据采集系统的关键接口电路，按照各 种A/D芯片的转化原理可分为逐次逼近型，双重积分型等等。双积分式A/D转换 器具有抗干扰能力强、转换精度

3、高、价格便宜等优点。与双积分相比，逐次逼近 式A/D转换的转换速度更快，而且精度更高，比如ADC0809、ADC0808等,它们通 常具有8路模拟选通开关及地址译码、锁存电路等，它们可以与单片机系统连接, 将数字量送到单片机进行分析和显示。一个n位的逐次逼近型A/D转换器只需要 比较n次，转换时间只取决于位数和时钟周期，逐次逼近型A/D转换器转换速度 快，因而在实际中广泛使用。3.1.1逐次逼近型A/D转换器原理逐次逼近型A/D转换器是由一个比较器、A/D转换器、存储器及控制电路组 成。它利用内部的寄存器从高位到低位一次开始逐位试探比较。转换过程如下：开始时，寄存器各位清零，转换时，先将最高位

4、置1,把数据送入A/D转换器 转换，转换结果与输入的模拟量比较，如果转换的模拟量比输入的模拟量小，则 1保留，如果转换的模拟量比输入的模拟量大，则1不保留，然后从第二位依次 重复上述过程直至最低位，最后寄存器中的内容就是输入模拟量对应的二进制数 字量。其原理框图如图2所示：图2逐次逼近式A/D转换器原理图基于单片机的简易数字电压表的设计3.1.2ADC0808主要特性ADC0808是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，带有使能控制端，与微机直 接接口，片内带有锁存功能的8路模拟多路开关，可以对8路0-5V输入模拟电压 信号分时进行转换，由于ADC0808设计时考虑到若干种模/数变换技术的长处

5、，所 以该芯片非常适应于过程控制，微控制器输入通道的接口电路，智能仪器和机床 控制等领域。ADC0808主要特性:8路8位A/D转换器，即分辨率8位；具有锁存控制的8 路模拟开关；易与各种微控制器接口；可锁存三态输出，输出与TTL兼容；转换 时间：128us；转换精度：0.2%；单个+5V电源供电；模拟输入电压范围0-+5V, 无需外部零点和满度调整；低功耗，约15mWC6o3.3ADC0808的外部引脚特征ADC0808芯片有28条引脚，釆用双列直插式封装，其引脚图如图3所示。图3 ADC0808引脚图NOA B cLJD7wD5B4l)0:F-l)228r26芒242221敢 N18116

6、Ic1)1下面说明各个引脚功能：IN0-IN7 （8条）：8路模拟量输入线，用于输入和控制被转换的模拟电压。 地址输入控制（4条）：ALE:地址锁存允许输入线，高电平有效，当ALE为高电平时，为地址输入线, 用于选择IN0-IN7上那一条模拟电压送给比较器进行A/D转换。ADDA, ADDB,ADDC:3位地址输入线，用于选择8路模拟输入中的一路，其对应 关系如表1所示：基于单片机的简易数字电压表的设计表1 ADC0808通道选择表地址码对应的输入通 道CBA000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7START： START为“启动脉冲”输

7、入法，该线上正脉冲由CPU送来，宽度应大 于100ns,上升沿清零SAR,下降沿启动ADC工作。EOC: E0C为转换结束输出线，该线上高电平表示A/D转换已结束，数字量已 锁入三态输出锁存器。D1-D8：数字量输出端，D1为高位。0E： OE为输出允许端，高电平能使D1-D8引脚上输出转换后的数字量。REF+、REF-：参考电压输入量，给电阻阶梯网络供给标准电压。Vcc、GND: Vcc为主电源输入端，GND为接地端，一般REF+与Vcc连接在一 起，REF-与GND连接在一起.CLK:时钟输入端。3.1.4 ADCO8O8的内部结构及工作流程ADC0808 Lil 8路模拟通道选择开关，地

8、址锁存与译码器，比较器，8位开关树 型A/D转换器，逐次逼近型寄存器，定时和控制电路和三态输出锁存器等组成， 其内部结构如图4所示。基于单片机的简易数字电压表的设计START CLOCK十卩卩灯Z GND图4 ADC0808的内部结构毘址做存01234567 ABC其中：（1）8路模拟通道选择开关实现从8路输入模拟量中选择一路送给后面的比较器 进行比较。（2）地址锁存与译码器用于当ALE信号有效时，锁存从ADDA、ADDB、ADDC 3根 地址线上送来的3位地址，译码后产生通道选择信号，从8路模拟通道中选择当 前模拟通道。（3）比较器，8位开关树型A/D转换器，逐次逼近型寄存器，定时和控制电路

9、组 成8位A/D转换器，当START信号有效时，就开始对当前通道的模拟信号进行转 换，转换完成后，把转换得到的数字量送到8位三态锁存器，同时通过引脚送出 转换结束信号。（4）三态输出锁存器保存当前模拟通道转换得到的数字量，当0E信号有效时， 把转换的结果送出。ADC0808的工作流程为：（1）输入3位地址，并使ALE=1,将地址存入地址锁存器中，经地址译码器从8 路模拟通道中选通1路模拟量送给比较器。（2）送START -高脉冲，START的上升沿使逐次寄存器复位，下降沿启动A/D转 换，并使E0C信号为低电平。（3）当转换结束时，转换的结果送入到输出三态锁存器中，并使EOC信号回到高 电平，

10、通知CPU已转换结束。（4）当CPU执行一读数据指令时，使0E为高电平，则从输出端D0-D7读出数据。基于单片机的简易数字电压表的设计3.2单片机系统3.2.1 AT89C51 性能AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CM0S8位单片机，片内含 有4KB的可反复擦写的只读程序存储器和128字节的随机存储器。该器件采用 ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管 脚相兼容，由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的 AT89C51是一种高效微控制器，它为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且 价廉的方案。AT89C51

11、功能性能：与MCS-51成品指令系统完全兼容；4KB可编程闪速存储器； 寿命：1000次写/擦循环；数据保留时间：10年；全静态工作：0-24MHZ；三级程 序存储器锁定;128*8B内部RAM； 32个可编程I/O 口线;2个16位定时/计数器; 5个中断源；可编程串行UART通道；片内震荡器和掉电模式。3.2.2 AT89C51各引脚功能AT89C51提供以下标准功能： 4KB的Flash闪速存储器，128B内部RAM, 32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串 行通信口，片内震荡器及时钟电路，同时，AT89C51可降至0Hz静态逻辑操作， 并支持

12、两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM, 定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作，掉电方式保存RAM中的内容，但 震荡器停止工作并禁止其他所有工作直到下一个硬件复位。AT89C51釆用PDIP封 装形式，引脚配置如图5所示P1.OC140 VCCP1.1 匚239 PO.O(ADO)P12匚338 P0.1 (AD1)P13匚437 P0 2(AD2)P1.4 匚536 P0 3(AD3)(MO5I)尸1巧匚635 FO.4 (AD4)(MISO) Pl .6 匚734 FO(ADS)(SCK) F1.7 C833 F0.6(AD6)RST匚932 FO.7(A

13、D7)(RXD)尸3.0 匚1031 EX/vr 尸(TXD) P3.1 匚1130 al c/rnoa(INTO) P3E 匚1229 PS EN(rRTl) P3.3 匚1328 P2.7(A15)(TO) P3.4 匚1427 P2(A14)(T1)匚1526 P2(A13)(TOR) P3j6 C16 P2 4(A12)(RD) P3 7 匚1724 P23(A11)XTAL2 匚1823 P2 2(A1O)XTAL1 匸1922 P2.1 (A9)GND匚2021 P2.0(A8)图5 AT89C51的引脚图基于单片机的简易数字电压表的设计AT89C51芯片的各引脚功能为：POD：这

14、组引脚共有8条，P0.0为最低位。这8个引脚有两种不同的功能， 分别适用于不同的情况，第一种悄况是89C51不带外存储器，P0 口可以为通用I/O 口使用，PO. 0-P0. 7用于传送CPU的输入/输出数据，这时输出数据可以得到锁存， 不需要外接专用锁存器，输入数据可以得到缓冲，增加了数据输入的可靠性；第 二种情况是89C51带片外存储器，PO. 0-P0. 7在CPU访问片外存储器时先传送片 外存储器的低8位地址，然后传送CPU对片外存储器的读/写数据。P0 口为开漏 输出，在作为通用I/O使用时，需要在外部用电阻上拉。P1 口：这8个引脚和P0 口的8个引脚类似，P1. 7为最高位，P1

15、.0为最低位, 当P1 口作为通用I/O 口使用时，P1.0-P1.7的功能和P0 口的第一功能相同，也 用于传送用户的输入和输出数据。P2 口：这组引脚的第一功能与上述两组引脚的第一功能相同即它可以作为通 用I/O 口使用，它的第一功能和P0 口引脚的第二功能相配合，用于输出片外存储 器的高8位地址，共同选中片外存储器单元，但并不是像P0 口那样传送存储器的 读/写数据。P3 口：这组引脚的第一功能和其余三个端口的第一功能相同，笫二功能为控 制功能，每个引脚并不完全相同，如下表2所示：表2 P3 口各位的第二功能P3 口各位第二功能P3. 0RXT （串行口输入）P3. 1TXD （串行口输

16、出）P3. 2/INTO （外部中断0输入）P3. 3/INT1 （外部中断1输入）P3. 4TO（定时器/计数器0的外部输入）P3. 5Tl（定时器/计数器1的外部输入）P3. 6/WR （片外数据存储器写允许）P3. 7/RD （片外数据存储器读允许）Vcc为+5V电源线，Vss接地。ALE：地址锁存允许线，配合P0 口的第二功能使用，在访问外部存储器时， 89C51的CPU在PO. 0-P0. 7引脚线去传送随后而来的片外存储器读/写数据。在不 访问片外存储器时，89C51自动在ALE线上输出频率为1/6震荡器频率的脉冲序 列。该脉冲序列可以作为外部时钟源或定时脉冲使用。基于单片机的简易

17、数字电压表的设计/EA:片外存储器访问选择线,可以控制89C51使用片内ROM或使用片外ROM, 若/EA=1,则允许使用片内ROM,若/EA=O,则只使用片外ROM。/PSEX：片外ROM的选通线,在访问片外ROM时,89C51自动在/PSEN线上产 生一个负脉冲，作为片外ROM芯片的读选通信号。RST：复位线，可以使89C51处于复位（即初始化）工作状态。通常89C51复位 有自动上电复位和人工按键复位两种。XTAL1和XTAL2：片内震荡电路输入线，这两个端子用来外接石英晶体和微调 电容，即用来连接89C51片内OSC（震荡器）的定时反馈回路。3.3复位电路和时钟电路3.3.1复位电路设

18、计单片机在启动运行时都需要复位，使CPU和系统中的其他部件都处于一个确 定的初始状态，并从这个状态开始工作。MCS-51单片机有一个复位引脚RST,采用 施密特触发输入。当震荡器起振后，只要该引脚上出现2个机器周期以上的高电 平即可确保时器件复位。复位完成后，如果RST端继续保持高电平，MCS-51就 一直处于复位状态，只要RST恢复低电平后，单片机才能进入其他工作状态。单 片机的复位方式有上电自动复位和手动复位两种，图6是51系列单片机统常用的 上电复位和手动复位组合电路，只要Vcc上升时间不超过1ms,它们都能很好的 工作。图6复位电路3.3.2时钟电路设计单片机中CPU每执行一条指令，都

19、必须在统一的时钟脉冲的控制下严格按时 间节拍进行，而这个时钟脉冲是单片机控制中的时序电路发出的。CPU执行一条 指令的各个微操作所对应时间顺序称为单片机的时序。MCS-51单片机芯片内部有 一个高增益反相放大器，用于构成震荡器，XTAL1为该放大器的输入端，XTAL2为基于单片机的简易数字电压表的设计该放大器输出端，但形成时钟电路还需附加其他电路。本设计系统采用内部时钟方式，利用单片机内部的高增益反相放大器，外部 电路简，只需要一个晶振和2个电容即可，如图7所示。电路中的器件选择可以通过讣算和实验确定，也可以参考一些典型电路的参 数，电路中，电容器C1和C2对震荡频率有微调作用，通常的取值范围

20、是30土 10pF,在这个系统中选择了 33pF：石英晶振选择范围最高可选24MHz,它决定 了单片机电路产生的时钟信号震荡频率，在本系统中选择的是12MHz,因而时钟 信号的震荡频率为12MHz。3.4 LED显示系统设计3.4.1 LED基本结构LED是发光二极管显示器的缩写。LED由于结构简单、价格便宜、与单片机接 口方便等优点而得到广泛应用。LED显示器是由若干个发光二极管组成显示字段 的显示器件。在单片机中使用最多的是七段数码显示器。LED-t段数码显示器山 8个发光二极管组成显示字段，其中7个长条形的发光二极管排列成“日”字形, 另一个圆点形的发光二极管在显示器的右下角作为显示小数

21、点用，其通过不同的 组合可用来显示各种数字。LED引脚排列如下图8所示：基于单片机的简易数字电压表的设计图8 LED引脚排列3.4.2 LED显示器的选择在应用系统中，设计要求不同，使用的LED显示器的位数也不同，因此就生 产了位数，尺寸，型号不同的LED显示器供选择，在本设计中，选择4位一体的 数码型LED显示器，简称“4-LED”。本系统中前一位显示电压的整数位，即个位， 后两位显示电压的小数位。4-LED显示器引脚如图9所示，是一个共阴极接法的4位LED数码显示管， 其中a, b, c, e, f, g为4位LED各段的公共输出端，1、2、3、4分别是每一 位的位数选端，dp是小数点引出

22、端，4位一体LED数码显示管的内部结构是由4 个单独的LED组成，每个LED的段输出引脚在内部都并联后，引出到器件的外部。AeCDEFG DP23*图94位LED引脚对于这种结构的LED显示器，它的体积和结构都符合设计要求，由于4位LED 阴极的各段已经在内部连接在一起，所以必须使用动态扫描方式（将所有数码管 的段选线并联在一起，用一个I/O接口控制）显示。3.4.3 LED译码方式译码方式是指由显示字符转换得到对应的字段码的方式，对于LED数码管显 示器，通常的译码方式有硬件译码和软件译码方式两种。基于单片机的简易数字电压表的设计硬件译码是指利用专门的硬件电路来实现显示字符码的转换。软件译码

23、就是编写软件译码程序，通过译码程序来得到要显示的字符的字段 码，译码程序通常为查表程序。本设计系统中为了简化硬件线路设计，LED译码釆用软件编程来实现。由于 本设计釆用的是共阴极LED,其对应的字符和字段码如下表3. 3所示。表3. 3共阴极字段码表显示字符共阴极字段 码03FH106H25BH34FH466H56DH67DH707H87FH96FH3.4.4 LED显示器与单片机接口设计由于单片机的并行口不能直接驱动LED显示器，所以，在一般惜况下，必须 采用专用的驱动电路芯片，使之产生足够大的电流，显示器才能正常工作。如 果驱动电路能力差，即负载能力不够时，显示器亮度就低，而且驱动电路长期

24、在 超负荷下运行容易损坏，因此，LED显示器的驱动电路设计是一个非常重要的问 题。为了简化数字式直流电压表的电路设计，在LED驱动电路的设计上，可以利 用单片机P0 口上外接的上拉电阻来实现，即将LED的A-G段显示引脚和DP小基于单片机的简易数字电压表的设汁图10 LED与单片机接口间的设讣3.5总体电路设计经过以上的设计过程，可设计出基于单片机的简易数字直流电压表硬件电路 原理图如图11所示。基于单片机的简易数字电压表的设汁1I1k ：TETC1IIIITEMzXTKUOfcYBTIU. TGXl12XT久 121STALEPODMIU ra.iiAM POSACQ POZIACQ pn.

25、iAr POSAC5 P0SAC6 PO.?lC?，ZO7tS pz v/o P27A1 PZAtl P乙 P2SAC3 PZJ6TA-* rz.Tfnwpa pnanra P33TOTTF34H3F35H1macuoccnINfCTAWIN2IM3GOCnuINSO1T1b5T.KTEOCZ1IarIMOIT2INI0113OIT*ACD A.6 11?50CMU图11简易数字电压表电路图此电路的工作原理是：+5V模拟电压信号通过变阻器VR1分压后由ADC08008的 IN0通道进入（曲于使用的IN0通道，所以ADDA, ADDB, ADDC均接低电平），经过模/ 数转换后，产生相应的数字量

26、经过其输出通道D0-D7传送给AT89C51芯片的P1 口， AT89C51负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的7段数码管的显示段码 传送给四位LED,同时它还通过其四位I/O 口 P2. 0、P2. 1、P2. 2、P2. 3产生位选信 号控制数码管的亮灭。此外,AT89C51还控制ADC0808的工作。其中，单片机AT89C51 通过定时器中断从P2. 4输出方波，接到ADC0808的CLOCK, P2. 6发正脉冲启动A/D 转换，P2. 5检测A/D转换是否完成，转换完成后，P2. 7置高从P1 口读取转换结果 送给LED显示出来叭简易数字直流电压表的硬件电路已经设计完成，就可

27、以选取相应的芯片和元器 件，利用Proteus软件绘制出硬件的原理，并仔细地检查修改，直至形成完善的硬 件原理图。但要真正实现电路对电压的测量和显示的功能，还需要有相应的软件配 合，才能达到设计要求。基于单片机的简易数字电压表的设计4程序设计4.1程序设计总方案根据模块的划分原则，将该程序划分初始化模块，A/D转换子程序和显示子 程序，这三个程序模块构成了整个系统软件的主程序，如图12所示。初始化调用A/D转换子程序调用显示子程图12数字式直流电压表主程序框图4.2系统子程序设计4.2.1初始化程序所谓初始化，是对将要用到的MCS-51系列单片机内部部件或扩展芯片进行初 始工作状态设定，初始化

28、子程序的主要工作是设置定时器的工作模式，初值预置, 开中断和打开定时器等。4.2.2 A/D转换子程序A/D转换子程序用来控制对输入的模块电压信号的采集测量，并将对应的数 值存入相应的内存单元，其转换流程图如图13所示。基于单片机的简易数字电压表的设汁启动转换输出转换结果数值转换显示图13 A/D转换流程图423显示子程序显示子程序釆用动态扫描实现四位数码管的数值显示，在采用动态扫描显示 方式时，要使得LED显示的比较均匀，乂有足够的亮度，需要设置适当的扫描频 率，当扫描频率在70HZ左右时，能够产生比较好的显示效果，一般可以采用间隔 10ms对LED进行动态扫描一次，每一位LED的显示时间为

29、1ms：”：。在本设计中，为了简化硬件设计，主要采用软件定时的方式，即用定时器0 溢出中断功能实现11 n s定时，通过软件延时程序来实现5ms的延时。基于单片机的简易数字电压表的设计5仿真5.1软件调试软件调试的主要任务是排査错误，错误主要包括逻辑和功能错误，这些错误有些是显性 的，而有些是隐形的，可以通过仿真开发系统发现逐步改正。Proteus软件可以对基于微控 制器的设讣连同所有的周用电子器件一起仿貞，用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、 RS232终端等动态外设模型来对设il进行交互仿真。Proteus支持的微处理芯片包括8051系 列、AVR系列、PIC系列、HC11系列及

30、Z80等等。Proteus可以完成单片机系统原理图电路绘 制、PCB设计，更为显著点的特点是可以与u Visions3 IDE I具软件结合进行编程仿真调试本系统的调试主要以软件为主，其中，系统电路图的绘制和仿真我采用的是Proteus软 件，而程序方面，采用的是汇编语言，用Keil软件将程序写入单片机。5.2显示结果及误差分析5.2.1 显乔结果1.当IN0 口输入电压值为0V时，显示结果如图14所示，测量误差为O.OlVo图14输入电圧为0V时，LED的显示结果基于单片机的简易数字电压表的设汁2当INO 口输入电压值为1. 10V时，显示结果如图15所示，测量误差为0. 01V.12340

31、 I09CBCDERG CPFO O/SM FO 1/A1FO.2/5D2F0.3jW6F0.4/A4FO.5/SO5 FO.O/AX) FO.7/A7P2.0 舶P2.1 超P2.2则 0P2.3ZA11P2.BZA14 P2.7ZM5P3.0/RKD F3.1/TXD P3.2/INTD P3.3/iNfTF3.TO P3.OT1 DO QAgH3S 38 37 36 ? 2丽 r 从 rr.2728o?HO11 4 c垂2GESDIL吹s /anU2RV22Z_2912INOIM1IN2IN3IN4 auCLOCkSTPK1EOC10621图16输入电压为2. 10V时，LED的显示结果

32、基于单片机的简易数字电压表的设汁4当INO 口输入电压值为3.60V时，显示结果如图17所示，测量误差为0.01V。 360fiBCDERG DP1234373534B2.POD/AX) P0.1/ZO1 P02/W2P03/XX3 P0.4ZAMPO5/APOJ3/A?6F0.7/A7P2.0 沁P2.佃 P22AM0 P2 2问 4 P242 P25 呦 3 P20ZA14 P2 7/fiA5P3.0/RKD P3.1/TXD =3 2/lt4Tn =3.3/INT1P3.4T000 e/T4U2IN3 IN4IN5IN6CLOCk7P2.0/=6P2.1jWDP2.2XA10P2.3/A

33、11P2.4jW12P2.5ZA13 P2.8如4 P2.7/A15P2 O/RnF3.1/TXDP32INTOP3.3nNT1P3.4roP3.6fT13983750Z1222兮242$271044U22622INDIN1I M2 INS IN4 I25 ita IN7D724H20 *10 18CLGCK0a3.2/IN1D 3.3/iMTTP2.4H0 pg.&nC837953422212223 aZ4 S 7R27B28叭012H-12 14 15H16L_|gU2HO N1CLOCkz STAKTN2H2EOCN4N5OU 11H6OUT2N7OUT3r日242019 1810图19

34、输入电压为5.00V时，LED的显示结果5.2.2误差分析通过以上仿真测量结果可得到简易数字电压表与“标准”数字电压表对比测试表，如下表4所示：表4简易数字电压表与“标准”数字电压表对比测试表标准电简易电压表绝对误差压值/V测量值/V/V0. 000. 000. 000. 500. 510.011. 001.000. 001. 501. 510.012. 002. 000. 002. 502. 500. 003. 003. 000. 003. 503. 500. 004. 004. 000.00基于单片机的简易数字电压表的设计4. 995. 000.01由于单片机AT89C51为8位处理器，当

35、输入电压为5. 00V时，ADC0808输出 数据值为255 (FFH),因此单片机最高的数值分辨率为0.0196V(5/255) o这就决 定了电压表的最高分辨率只能到0. 0196V,从上表可看到，测试电压一般以0. 01V 的幅度变化。从上表可以看出，简易数字电压表测得的值基本上比标准电压值偏大 0-0. 01V,这可以通过校正ADC0808的基准电压来解决。因为该电压表设计时直接 用5V的供电电源作为电压，所以电压可能有偏差。当要测量大于5V的电压时， 可在输入口使用分压电阻，而程序中只要将讣算程序的除数进行调整就可以了。基于单片机的简易数字电压表的设计结论经过一段时间的努力，毕业论文

36、-基于单片机的简易数字电压表基本完成。但 设计中的不足之处仍然存在。这次设计是我第一次设计电路，并用Proteus实现 了仿真。在这过程中，我对电路设计，单片机的使用等都有了新的认识。通过这 次设计学会了 Proteus和Ke订软件的使用方法，掌握了从系统的需要、方案的设 计、功能模块的划分、原理图的设计和电路图的仿真的设计流程，积累了不少经 验。基于单片机的数字电压表使用性强、结构简单、成本低、外接元件少。在实 际应用工作应能好，测量电压准确，精度高。系统功能、指标达到了课题的预期 要求、系统在硬件设计上充分考虑了可扩展性，经过一定的改造，可以增加功能。 本文设计主要实现了简易数字电压表测量

37、一路电压的功能，详细说明了从原理图 的设计、电路图的仿真再到软件的调试。通过本次设计，我对单片机这门课有了进一步的了解。无论是在硬件连接方 面还是在软件编程方面。本次设计采用了 AT89C51单片机芯片，与以往的单片机 相比增加了许多新的功能，使其功能更为完善，应用领域也更为广泛。设计中还 用到了模/数转换芯片ADC0808,以前在学单片机课程时只是对其理论知识有了初 步的理解。通过这次设计，对它的工作原理有了更深的理解。在调试过程中遇到 很多问题，硬件上的理论知识学得不够扎实，对电路的仿真方面也不够熟练。总之这次电路的设计和仿真，基本上达到了设计的功能要求。在以后的实践 中，我将继续努力学习电路设计方面的理论知识，并理论联系实际，争取在电路 设计方面能有所提升。基于单片机的简易数字电压表的设计参考文献1胡健单片机原理及接口技术.北京：机械工业出版社，2004年10月2王毓银.数字电路逻辑设计.高等教育出版社，2005年12月3于殿泓、王新年.单片机原理与程序设计实验教程.西安电子科技大学出版社， 2007年5月4谢维成、杨加国.单片机原理与应用及C51