8路数据采集系统（数字电压）单片机课程设计报告

单片机课程设计报告

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通信一班 马楠 6007206095 目 录

一、8051单片机系统简介

二、硬件电路原理图设计及说明

三、程序流程

四、程序代码

五、实验总结

一、8051单片机系统简介

单片微型计算机简称为单片机，又称为微型控制器，是微型计算机

的一个重要分支。单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统于同一硅片的器件。80年代以来，单片机发展迅速，各类新产品不断涌现，出现了许多高性能新型机种，现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片l P0.0~P0.7 P0口8位双向口线（在引脚的39~32号端子）。l P1.0~P1.7 P1口8位双向口线（在引脚的1~8号端子）。l P2.0~P2.7 P2口8位双向口线（在引脚的21~28号端子）。l P3.0~P3.7 P3口8位双向口线（在引脚的10~17号端子）

AT89S51单片机及其引脚说明

AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4KB的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用 8位微处理器于单片芯片中，具有高性价比。

AT89S51是一个有40个引脚的芯片，引脚配置如图2 AT89S51引脚配置所

示。

图2 AT89S51引脚配置

AT89S51芯片的40个引脚功能为： VCC 电源电压。 GND 接地。 RST 复位输入。

当RST变为高电平并保持2个机器周期时，将使单片机复位。WDT溢出将使该引脚输出高电平，设置SFR AUXR的DISRTO位（地址8EH）可打开或关闭该功能。DISKRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态。

XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2 来自反向振荡放大器的输出。

P0口 一组8位漏极开路型双向I/O口。也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。

P1口 一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。P1口部分端口引脚及功能如表1 P1口特殊功能所示。

表1 P1口特殊功能

P1口引脚 P1.5 P1.6 P1.7 特殊功能 MOSI（用于ISP编程） MOSI（用于ISP编程） SCK（用于ISP编程） P2口 一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器时，P2口线上的内容在整个访问期间不改变。Flash编程和程序校验期间，P2亦接收低8位地址。

P3口 一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写“1”时，它们被内部的上拉电阻把拉到高电并可作输入端口。作输入端口使用时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表2 P3口特殊功能所示。P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验期间的控制信号。

表2 P3口特殊功能

P3口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 特殊功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） （外部中断0） （外部中断1） T0（定时器0外部输入） T1（定时器1外部输入） （外部数据存储器写选通） （外部数据存储器读选通） PSEN/ 程序储存允许输出是外部程序存储器的读先通信号，当AT89S51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN/有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN/信号。

EA/VPP 外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器，EA端必须保持低电平，需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程电压VPP。

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二、硬件电路原理图设计及说明

利用单片机AT89C51与ADC0809设计一个8路数字电压表，能够测量0－5V之间的8路输入电压值，并能在四位数码管上显示。通过一个A/D（ADC0809模拟数字转换）芯片采集后将外测电压信号转换为数字信号，再由单片机(AT89C51)处理信号，输出信号，由数码管显示各路电压。

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