单片机课程设计 —— 数字电压表设计

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单片机课程设计 —— 数字电压表设计
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一、课程设计目的

• 培养学生文献检索的能力，如何利用Internet检索需要的文献资料。
• 培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
• 培养学生综合运用知识的能力和工程设计的能力。
• 培养学生理论联系实际的能力。
• 提高学生课程设计报告撰写水平。
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二、设计内容和设计要求

1、设计内容

        利用51单片机与ADC0808或ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0－5V之间的直流电压值，四位数码显示或LM1602液晶显示，但要求使用的元器件数目最少。

（1）使用ADC0808或ADC0809芯片做为电压输入的AD模块；

（2）使用外部按键控制方式读取电压信号；

（3） 使用4位共阴极动态LED数码管或LM1602液晶显示屏作为输出显示部分；

（4）软件可用C语言或汇编语言，硬件可用实验箱或Protues仿真软件实现功完整的能演示。

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2、设计要求

（1）设计单片机最小系统（包括复位按钮、晶振电路等）；

（2）共阴极LED数码管或LM1602液晶显示。

（3）用定时器中断方式定时刷新或按键控制读取方式显示，使用按键控制时要求使用外部中断方式。

（4）绘制实现本设计内容的硬件电路（原理图），系统的组成框图。

（5）给出ADC0808或ADC0809的功能说明与使用方法；

（6）编写本课程设计内容的软件设计（包含程序流程图和对程序注释）。

三、硬件设计原理

模数转换原理：

       试验中，我们选用ADC0809作为模数转换的芯片，其为逐次逼近式AD转换式芯片，其工作时需要一个稳定的时钟输入，根据查找资料，得到ADC0809的时钟频率在10khz~1200khz,我们选择典型值640khz。课题要求测量电压范围是0到5V，又ADC0809的要求：Vref+<=Vcc,Vref->=GND，故我们取Vref+=+5V，Vref-=0V。由于ADC0809有8个输入通道可供选择，我们选择IN6通道，直接使ADC0809的A接地，B、C接高电平可以了，在当ADC0809启动时ALE引脚电平正跳变时变可以锁存A、B、C上的地址信息。ADC0809可以将从IN6得到的模拟数据转换为相应的二进制数，由于ADC0809输出为8位的二进制数，转换时将0到5V分为255等分，所以我们可以得到转换公式为x/255*5化简为：x/51,x为得到的模拟数据量，也就是直接得到的电压量。在AD转换完成后，ADC0809将在EOC引脚上产生一个8倍于自身时钟周期的正脉冲，以此来作为转换结束的标志。然后当OE引脚上产生高电平时，ADC0809将允许转换完的二进制数据输出。

数据处理原理：

   由ADC0809的转换原理可以知道我们从其得到数据还只是二进制数据，我们还需要进一步处理来的到x的十进制数，并且对其进行精度处理，也就是课题要求的的精确到小数点后两位，在这里我们用51单片机对数据进行处理。我们处理数据的思路是：首先将得到的二进制数直接除以十进制数51，然后取整为x的整数部分，然后就是将得到的余数乘以10，然后再除以51，再取整为x的十分位，最后将得到的余数除以5得到x的百分位。

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