基于单片机的数字电压表设计

基于单片机的数字电压表设计基于单片机的数字电压表的设计作者姓名：专业名称：测控技术与仪器 指导教师： 讲师48摘要在电路设计中我们时常会用到电压表，过去大部分电压表还是模拟的，虽然精度较高但模拟电压表采用指针式，里面是磁电或电磁式结构，所以响应较慢。为适应许多高速信号领域目前广泛使用数字电压表。数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础。而单片机是数字电压表的核心与基础。单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力（如算术运算、逻辑运算、数据传送、中断处理）的微处理器（CPU）。单片机控制系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，可以软件控制来实现，并能够实现智能化。本设计是基于AT89c51单片机的一种8路输入电压测量电路,该电路采用ADC0809作为A/D转换元件，测量范围0至5伏，小数点后显示一位。要求能够依次显示每路通道电压，而且能够通过拨码开关选择输入通道。在4位的共阴LED显示器上显示采集到的电压（可保留小数点后三位）。本系统主要包括四大模块：数据采集模块、控制模块、显示模块、A/D转换模块。绘制电路原理图与工作流程图，并进行调试，最终设计完成了该系统的硬件电路。在软件编程上，采用了汇编语言进行编程，开发环境使用WAVE集成开发环境。开发了显示模块程序、通道切换程序、A/D转换程序。关键词：AT89c51 ADC0809 A/D转换 LED显示AbstractIn a circuit design we often use the voltmeter, past the voltmeter or simulation most, although high accuracy but simulation voltmeter using Pointers type, it is inside magnetoelectricity or assolenoid style structure, so response slower. In order to adapt to the many highspeed signal digital voltmeter field is now widely used. Digital voltmeter is the core of many digital instrument with the foundation. And MCU is the core and foundation digital voltmeter. SCM is an integrated circuit chip, using vlsi technology integrates the data processing ability (such as arithmetic and logical operations, data transfer, interrupt handling) microprocessor (CPU). Single-chip microcomputer control system can be replaced by complex electronic circuit or before digital circuit consists of control systems, to realize control software, and able to realize intelligent. This design is A kind of based on AT89c51 8 road input voltage measurement circuit, this circuit USES ADC0809 as A/D conversion components, measurement range 0 to 5 volts, that displays A decimal point. Every road requirement can be ordinal display, and be able to channel voltage code switch choice by dial input. In four total of Yin LED monitors displayed the collected voltage (may retain decimal point three).This system mainly including four modules: data acquisition module, control module, display module, A/D conversion module. Draw circuit principle diagram and work flowchart, and debugging, final design completed the system hardware circuit. In software programming, used assembler programming language, development environment, use the WAVE integrated development environment. Developed display module procedures, channel switching procedures, A/D conversion program.Keywords: AT89c51,ADC0809,A/D conversion,LED display目录摘要.IAbstract.III目录.V前言.11 方法论证.31.1 系统的设计任务.31.2 技术要求.31.3 设计方案.32 芯片的选择.52.1单片机芯片的选择.5 2.2 ADC0809芯片说明.82.2.1 ADC0809中文资料.8 2.2.2 ADC0809应用说明.102.3 MCS-51单片机的时钟及复位.102.3.1 时钟电路.102.3.2 基本时序单位.122.3.3 复位电路.132.3.4 单片机复位后的状态.142.4 共阴极LED数码管显示器介绍.152.4.1 LED数码管构成.152.4.2 显示方式.183数字电压表硬件设计203.1 系统原理框图203.2 电源电路213.3 时钟电路213.4上电复位电路.223.5 ADC0809模数转换电路及采集原理.233.5.1 8路模拟通道选择233.5.2 转换数据的传送.253.6系统原理图.273.7 PCB版图.283.8 Protues软件进行仿真.294系统的软件设计314.1 系统软件介绍314.2 系统程序的流程图314.2.1 系统原理框图.314.2.2 程序的流程图.324.3 模块程序设计334.3.1 A/D转换测量程序.334.3.2 显示程序.345总结366设计体会387致谢42参考文献.41附录.42数字电压表程序.42前言数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。数字电压表(数字面板表)是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量工具有关数字电压表的书籍和应用已经非常普及了。数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础,电压表的数字化是将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示, 其精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信。这有别于传统的指针式加刻度盘进行读数的模拟电压表，其功能单一、响应速度慢、由于读数的视差和视觉疲劳精度也较低，不能满足数字化时代的需求。目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。数字电压表的内部核心部件是A/D转换器, 转换器的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度, 本文A/D转换器采用ADC0809对输人模拟信号进行转换, 控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算和处理,最后驱动输出装置显示数字电压信号。数字电压表的设计和开发,已经有多种类型和款式。传统的数字电压表各有特点,它们适合在现场做手工测量,要完成远程测量并要对测量数据做进一步处理,传统数字电压表是无法完成的。然而基于PC通信的数字电压表,既可以完成测量数据的传递,又可借助PC,做测量数据的处理。所以这种类型的数字电压表无论在功能和实际上,都具有传统数字电压表无法比拟的特点,这使得它的开发和应用具有良好的前景。 1 方法论证1.1 系统的设计任务设计单片机主电路、数据采集接口电路、LED显示电路、拨码控制电路，能够实现对8路电压值进行测量，能够显示当前测量通道号及电压值，电压精度小数点后2位，可以通过键盘选择循环显示8路的检测电压值和指定通道的检测电压值。1.2 技术要求1）测量05V的直流电压；2）测量精度0.01V,误差小于10%；3）测量结果显示在4位共阴极LED数码管显示器上；4）由5V稳压电源供电。1.3 设计方案将数据采集接口电路输入电压传入ADC0809数模转换元件，经转换后通过D0至D7与单片机P0至P7口连接，把转换完的模拟信号以数字信号的信号的形式传给单片机，信号经过单片机处理从LED数码显示管显示。拨码开关连P3口，实现通道选择。P2口接数码管位选，P1接数码管，实现数据的动态显示，如下图1.3所示。选择MCS-51系列单片机芯片，选用8段共阴极LED数码管实现电压显示，选用独立式按键作为程序的跳转与选择，利用ADC0809作为数模转换芯片，利用P0至P4的各个串口来进行不同设备间的连接，计算机进行汇编，仿真。图1.3系统总体方案结构图2 芯片的选择 2.1单片机芯片的选择AT89C51系列单片机是一种自带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。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。AT89C单片机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。主要特性：与MCS-51 兼容，4K字节可编程闪烁存储器，寿命：1000写/擦循环，数据保留时间：10年，全静态工作：0Hz-24Hz，三级程序存储器锁定，128*8位内部RAM32，可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源，可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡器和时钟电路。 AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统供给高性价比的解决方案。主要特性：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，128 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。AT89S51相对于AT89C51增加的新功能包括：新增加很多功能，性能有了较大提升，价格却基本不变，甚至比AT89C51低。ISP在线编程功能，这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。是一个强大易用的功能。 工作频率为33MHz，大家都知道89C51的极限工作频率只有24M，就是说AT89S51具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度。 具有双工UART串行通道。内部集成看门狗计时器，不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。 双数据指示器。 电源关闭标识。 全新的加密算法，这使得对于89S51的解密变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。也就是说所有教科书、网络教程上的程序（不论教科书上采用的单片机是8051还是89C51还是MCS-51等等），在89S51上一样可以照常运行，这就是所谓的向下兼容。 在本次课题设计中我们选择了AT89S51芯片，其具有功能强、体积小、成本低、功耗小等特点，它可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。2.2 ADC0809芯片说明2.2.1 ADC0809中文资料ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。ADC0809的内部逻辑结构ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。ADC0809内部逻辑电路图如下： 图2.2.1（a）ADC0809内部逻辑电路ADC0809引脚图如下： ADC0809各脚功能： D7-D0：8位数字量输出引脚。 IN0-IN7：8位模拟量输入引脚。 VCC：+5V工作电压。 GND：地。 REF（+）：参考电压正端。 REF（-）：参考电压负端。 START：A/D转换启动信号输入端。 ALE：地址锁存允许信号输入端。. EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。 OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。 CLK：时钟信号输入端（一般为500KHz）。 A、B、C：地址输入线。2.2.2 ADC0809应用说明 1）ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。 2）初始化时，使ST和OE信号全为低电平。 3）送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 4）在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。 5）是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。 6）当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。2.3 MCS-51单片机的时钟及复位2.3.1 时钟电路 了CS-器onversion, 个机器周期。每个机器周期完成完成MCS-51单片机各功能部件的运行都是以时钟控制信号为基础的，有条不紊地一拍一拍地工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。常用的时钟电路设计有两种方式，一种内部时钟方式，另一种方式为外部时钟方式。 1）内部时钟方式 MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该高增益反向放大器的输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为芯片引脚XTAL2。这两引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，就够成了一个稳定的自激振荡器，图2.3.1是MCS-51单片机内部时钟方式的振荡器电路。图2.3.1时钟电路 2）外部时钟方式 外部时钟方式是使用外部振荡器产生的脉冲信号，常用于多片单片机同时工作，以便于多片单片机之间同步。2.3.2 基本时序单位 单片机执行的指令均是在CPU控制器的时序控制电路的控制下进行的，各种时序均与时钟周期有关。 时钟周期是单片机的基本时间单位。若时钟晶振的振荡频率fOSC，则时钟周期TOSC=1/ fOSC。 CPU完成一个基本操作所需时间称为机器周期。单片机常把执行一条指令的过程分为几个机器周期。每个机器周期完成一个基本操作，如取指令、读或写数据等等。MCS-51单片机没12个时钟周期为一个机器周期。即TCY=12/ fOSC。 指令周期是单片机执行一条指令所需时间。指令按字节可分为单字节、双字节、三字节指令。因此执行一条指令的时间也不同。对于简单的单字节指令，只需要一个机器周期时间。而有些复杂的指令，则需要2个或多个机器周期。 MCS-51单片机执行任何一条指令时，都可以分为取指令阶段和指令执行阶段。单片机在取指令阶段，可以把程序计数器PC中的地址送到程序存储器，并从中取出需要执行的指令的操作码和操作数。指令执行阶段可对指令操作码进行译码，以产生一系列的控制信号完成指令的执行。2.3.3 复位电路复位是单片机的初始化操作，只需给MCS-51的复位引脚加上大于2个机器周期（即24个时钟振荡周期）的高电平就可使MCS-51复位。除了进入系统初始化外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态，为摆脱死锁状态，也需要按复位键使RST引脚为高电平使MCS-51重新启动。单片机系统常用的有两种复位方式上电复位和操作复位。最简单的上电复位电路如图2.3.3（a）所示。上电复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。图2.3.3（a）上电复位电路操作复位是指用户按下“复位”按钮使单片机进入复位状态。如图2.3.3（b）所示。图2.3.3（b） 操作复位电路2.3.4 单片机复位后的状态 除PC之外,复位操作还对其它一些寄存器有影响，这些寄存器复位的状态如表2.3.4所示。寄存器复位状态寄存器复位状态PCAccPSWBSPDPTRP0P3IPIE000H00H00H00H07H0000HFFH00000B000000BTMODTCONTH0TL0TH1TL1SCONSBUFPCON00H00H00H00H00H00H00HB00000B表2.3.4 由于单片机内部各个功能部件均受特殊功能寄存器控制，程序运行直接受程序计数器PC的控制。表2.3.4中各寄存器复位时的状态决定了单片机内有关功能部件的初始状态。另外，在复位有效期间，MCS-51的ALEY引脚和PSEN引脚均为高电平，且内部RAM的状态不受复位的影响。2.4 共阴极LED数码管显示器介绍2.4.1 LED数码管构成 LED数码管显示器是由发光二极管显示字段的显示器件，也称为数码管。其外形结构如图所示。它由8个发光二极管构成，通过不同的组合可用来显示0-9、A-F及小数点“.”等字符。 数码管有共阴极和共阳极两种结构规格，如图2.4.1（a）所示共阴极数码管的发光二极管阴极共地，当某发光二极管的阳极为高电平时，二极管点亮；如图2.4.1（b）所示共阳极数码管的发光二极管是阳极共接高电平，对于需点亮的发光二极管将其阴极接低电平即可。对照图2.4.1（c）中的字段:7段发光二极管,在加上1个小数点位,共计8段,因此提供给LED显示器的字码正好一个字节。 图2.4.1(a) 共阴极 图2.4.1(b) 共阳极 图2.4.1（C）发光二极管8段LED的段码如表2.4.1 显示字符共阴极段显示字符共阴极段03FHC39H106HD5EH25BHE79H34FHF71H466HP73H56DHU3EH67DHT31H707HY6EH87FHH76H96FHL38HA77H“灭”00HB7CH表2.4.12.4.2 显示方式1）静态显示方式 直接利用并行口输出。LED显示工作于静态显示方式时,各位的共阴极连接在一起接地;每位的段选线分别于一个8位的锁存输出相连。一般称之为静态显示,是由于显示器中的各位相互独立。而且各位的显示字符一经确定,相应锁存器的输出将维持不变,直到显示另一个字符为止。 利用通信号串行输出。在实际应用中,多位LED显示时，为了简化电路，在系统不需要通信功能时，经常采用串行通信口工作方式0，外接移位寄存器74LS164、CD4094来实现静态显示。2）动态显示方式在多位LED显示时，通常将所有为的段码相应段并联在一起，由1个8位I/O口控制，形成段码显的多位复用，而各位的共阳极或者共阴极分别有相应的I/O线控制，形成分时选通。动态接口采用各数码管循环轮流显示的方法，循环显示的频率较高，虽然这些字符在不同时刻出现的，而在同一时刻，只有一位显示，其他各位熄灭，但是由于LED显示器的余辉和人眼的视觉暂留作用，看不出闪烁显示现象，可以造成多位同时亮的假象，达到同时显示效果。这种显示要一个接口完成字形码的输出，另一接口完成各数码管的轮流点亮。其连接如图2.4.2所示。 2.4.2 LED显示电路3数字电压表硬件设计3.1 系统原理框图3.2 电源电路 电源电路如图3.2所示。电源电路主要给数字电压表各原件提供稳定的电源电压。LED为指示灯。图3.2 电源电路3.3 时钟电路 AT89S51的时钟电路如图3.3所示，在单片机的XTAL1与XTAL2两个管脚接一个晶振及两个电容构成时钟电路，电路中电容C1和C2对振荡频率有微调作用。在设计时取30uF。晶振为11.0592，故选择12MHz即可。图3.3 时钟电路3.4上电复位电路AT89C51的复位电路如图3.4所示。单单片机一上电，立即复位；另外，如果在运行中，外界干扰等因素使单片机的程序陷入死循环状态，就可以通过按键手动使其复位。复位也是使单片机退出低功耗工作方式而进入正常状态的一种操作。电容C1和电阻R1实现上电复位，增加按键开关S1和电阻R2又可以实现按键复位手动功能。电阻R2的作用是在按键开关S1按下的时候，防止电容C1放大电流过大烧坏开关S1的触点。图3.4上电复位电路3.5 ADC0809模数转换电路及采集原理ADC0809与MCS-51单片机的连接如图3.5所示。 电路连接主要涉及两个问题。一是8路模拟信号通道的选择，二是A/D转换完成后转换数据的传送。图3.5 ADC0809与MCS-51的连接3.5.1 8路模拟通道选择如图3.5.1（a）所示模拟通道选择信号A、B、C分别接最低三位地址A0、A1、A2即 （P0.0、P0.1、P0.2），而地址锁存允许信号ALE由P2.0控 制，则8路模拟通道的地址为0FEF8H0FEFFH.此外，通道地址选择以作写选通信号，这一部分电路连接如图3.5.1（b）所示。图3.5.1（a）ADC0809的部分信号连接 图3.5.1（b）信号的时间配合 从图3.5.1（b）中可以看到，把ALE信号与START信号接在一起了，这样连接使得在信号的前沿写入（锁存）通道地址，紧接着在其后启动转换。ADC0809是带有8：1多路模拟开关的8位A/D转换芯片，所以它可有8个模拟量的输入端，由芯片的A，B，C三个引脚来选择模拟通道中的一个。A，B，C三端分别与89C51的P0.0P0.2相接。地址锁存信号(ALE)和启动转换信号（START），由P2.6和/WR或非得到。输出允许，由P2.6和/RD或非得到。时钟信号，可有AT89S51的ALE输出得到，不过当采用12M晶振时，应该先进行二分频，以满足ADC0809的时钟信号必须小于640K启动A/D转换只需要一条MOVX指令。在此之前，要将P2.0清零并将最低三位与所选择的通道好像对应的口地址送入数据指针 DPTR中。例如要选择IN0通道时，可采用如下两条指令，即可启动A/D转换： MOV DPTR , #FE00H ；送入0809的口地址 MOVX DPTR , A ；启动A/D转换（IN0）注意：此处的A与A/D转换无关，可为任意值。3.5.2 转换数据的传送A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式。1）定时传送方式 对于一种A/D转换其来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809转换时间为128s，相当于6MHz的MCS-51单片机共 64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。2）查询方式 A/D转换芯片由表明转换完成的状态信号，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查询方式，测试EOC的状态，即可却只转换是否完成，并接着进行数据 传送。3）中断方式 把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。不管使用上述那种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。3.6 系统原理图 数字电压表原理图如图3.6所示。电路主要元件AT89S51芯片、ADC0809芯片、LED、晶振、电容、电阻、滑动变阻器、行程开关、电源等。图3.6 数字电压表原理图3.7 PCB版图 根据图3.6数字电压表原理图自动布线得到数字电压表PCB版图如图3.7所示。图3.7 数字电压表PCB版图3.8 Protues软件进行仿真软件调试的任务是利用开发工具进行调试仿真，发现和纠正程序的错误，同时也能发现硬件故障。软件调试是一个模块接着一个模块进行的。首先单独调试各自程序是否能按照预期的功能运行。接口电路控制是否正常。最后调试整个程序。尤其注意的是各模块间能否正确的传递参数。1）检查数码管显示模块程序。观察数码管上是否能够显示相应的字符。2）检查A/D转换模块程序。3）检查数据的转换模块程序。程序可分为数据采集系统、数据转换系统、显示系统，这三部分先独立测试，然后整体调试。如图3.8(a)为数字电压表基本仿真电路图，由于软件版本问题ADC0809没有仿真模型，电路缺陷等原因仿真没能成功。图3.8（a）数字电压表基本仿真电路图现在对电路进行改进，改用ADC0808仿真，仿真结果如下。图3.8(b)数字电压表仿真结果4系统的软件设计4.1 系统软件介绍软件开发环境： 用Protel99SE软件画电路图 、用keil软件进行程序编写、用Proteus软件进行仿真。4.2 系统程序的流程图4.2.1 系统原理框图如图4.2.1所示，模拟电压经过ADC0809转换器进行A/D转换，然后送到单片机中进行数据处理，处理后的数据送到LED显示器中显示出来，通过调节即可在LED数码管显示器上看到不同的电压值。图4.2.1 系统基本方框图4.2.2 程序的流程图先拨动开关开始，通道程序初始化，转向数据读取程序，再到显示程序，显示出电压值，转向循环显示程序，工作流程图如图4.2.2：图4.2.2 程序流程图4.3 模块程序设计4.3.1 A/D转换测量程序A/D转换的常用方法有：计数式A/D转换，逐次逼近型A/D转换，双积分式A/D转换， V/F变换型A/D转换。在这些转换方式中，记数式A/D转换线路比较简单，但转换速度较慢，所以现在很少应用。双积分式A/D转换精度高，多用于数据采集及精度要求比较高的场合，如5G14433（31/2位），AD7555（41/2位或51/2位）等，但速度更慢。逐次逼近型A/D转换既照顾了转换速度，有具有一定的精度，这里选用的是逐次逼近型的A/D转换芯片ADC0809。采用中断控制的方式实现，不浪费时间，效率较高。其流程图如图4.3.1：图4.3.1 A/D转换测量程序4.3.2 显示程序对多位LED显示器的动态显示，通常都是采用动态扫描的方法进行显示，即逐个循环点亮各位显示器。这样虽然在任一时刻只有一位显示器被点亮，但是由于间隔时间较短，且人眼具有视觉残留效应，看起来与全部显示器持续点亮一样。为了实现LED显示器的动态扫描，除了要给显示器提供的输入之外，还要对显示器加位选择控制，这就是通常所说的段控和位控。因此多位LED显示器接口电路需要有两个输出口，其中一个用于输出8位为控信号；另一个用于输出段控信号。图4.2.2 显示子程序5总结本设计使用的是AT89S51单片机作为核心的测量系统，以及高精度，高灵敏，耐抗干扰的ADC0809模数转换器。使得本电压表具有精度高，灵敏度强，性能可靠，电路简单，成本低的特点。可根据平时所需测量的被测电压的电压值，进一步提高测量精度，可修改程序，把精确到小数点后两位改为精确到后三位。大大提高了测量的准确性。此设计是单片机应用系统的开发性实验。通过此次设计可知在单片机系统开发过程中应注意以下事项。1）硬件的选择。选择合适设计目的的元器件是一个重要的设计环节。不能以原件是否是最高性能作为选择元器件的标准。往往高性能元器件的价格也是较高的。应根据项目设计的需要选择元器件，能够满足设计需要作为标准选择元器件。2）因为单片机系统设计是硬件和软件想结合的设计，所以系统和软件必须紧密配合，协调一致。应不断调整硬软件设计，以提高系统的工作效率。单片机的应用如今已经在工业，电子等方面展示出了它的优越性，利用单片机设计电路的趋势逐渐形成，它与外围电路在加上软件程序就可以构成你想象的产品，使得设计成为现实。随着单片机的日益发展，它将在未来显示出更大的活力，对于数字电压表而言，功能将会越来越强大。6设计体会经过近6个月的单片机的课程设计，终于完成了我的毕业论文基于单片机的数字电压表设计，基本上达到了设计要求。此次课程设计，有许多感触和体会，遇到的难题多，学习到得知识也就更多。1）解决程序设计问题，而程序设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它才是一个设计的灵魂所在。因此在整个设计过程中大部分时间是用在程序上面的。其中我遇到了很多问题，虽然以前也做过这样的设计，但是以前的都是用C语言进行编程。而此次运用汇编语言编程，着实让我当头一棒，因为除了微机原理实验进行过相关编程，汇编语言的编程能力还停留在理论阶段。在此次编程中，我查找汇编语言相关资料，经过不懈的努力与调试，终于用汇编语言编程成功。2）这一个课题中，要设计一个成功的电路，必须要有耐心，要有毅力。在整个电路设计过程中，重要的是各单元电路的连接及电路细节设计上，如在多种方案的选择中，我们仔细比较分析其原理以及可行的原因。这就要求我们对系统中各组件部分有充分透彻的理解和研究，并能对之灵活应用。完成这次设计后，我在书本理论知识的基础上又有了更深层次的理解。3）在本次设计过程中，我们结合所学过的课程，了解了简易仪表的发展状况，掌握了目前自动化仪表的一般设计要求，工程设计方法，开发及设计工具使用方法，最重要的是通过这一设计实践过程，锻炼了我们的动手能力和分析解决问题的能力，培养一丝不苟的工作能力和对所学知识的综合应用能力，了解了很多课本上学不到的知识，我还学会了高效的查阅资料、运用工具书、利用网络查找资料。我发现，在我们所使用的书籍中上有一些知识在实际应用中其实并不是十分理想，各种参数都需要自己去调整，这就要求我们应更加注重实践环节。写作毕业论文是一次再系统学习的过程，像这样的实践环节在我的学生生涯是很难得的，也为我们以后步入社会开始工作打下了一定的基础。 致谢经过这一阶段的努力，毕业论文的完成，我的大学生活即将结束。在大学阶段，我在学习上和思想上都受益匪浅，这除了自身的努力外，更与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。这本论文的写作过程中，我的导师*老师倾注了大量的心血，从选题到开题报告，从写作提纲，到一遍又一遍的指出每稿中的具体问题，严格把关，循循善诱，在此表示衷心的感谢。同时还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。毕业设计的完成，同样也意味这新的学习生活的开始。我将铭记我的母校*。在今后的工作中把*的优良传统发扬广大。参考文献1 丁明亮 唐前辉.51单片机应用设计与程序仿真【M】.北京航空航天大学出版社，2009 .2张毅刚.单片机原理及应用【M】.高等教育出版社，2003.3吴国经.单片机应用技术【M】.中国电力出版社，2003.4陈洪中.数字电压表【M】.水利电力出版社，19895王港元.电工电子实践指导【M】.江西科学技术出版社，2005.6谭浩强.C程序设计【M】.清华大学出版社，2005.7周立波.单片机实验与实践【M】.北京航空航天大学出版社，2004附录数字电压表程序 ORG 0030H MAIN: MOV SP,#60H LCALL INT MOV 30H,#30H MOV 31H,#02EH MOV 32H,#30H MOV 33H,#30H MOV 34H,#30H MOV 35H,#56H MOV R7,#30H LCALL STR0 LCALL DELAY LCALL STR1 LCALL DELAY LCALL N2 DISPLY: MOV COM,#0CAH LCALL PR1 MOV DAT,30H LCALL PR2 MOV DAT,31H LCALL PR2 MOV DAT,32H LCALL PR2 MOV DAT,33H LCALL PR2 MOV DAT,34H LCALL PR2 MOV DAT,35H LCALL PR2 RETADC: MOV DPTR,#0F6FFH MOV A,#0 MOVX DPTR,A MOV A,#40H DJNZ ACC,$ MOVX A,DPTR MOV 22H,A MOV 21H,#0CCH CJNE A,21H,BJ0 BJ0:JNC LED SJMP LL0 LL0:SETB P3.0 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