单片机简易数字电压表课程设计

University of South China

单片机课程设计报告

设计课题： 基于单片机的数字电压表设计 专业班级： 电卓103班 学生姓名： 李文帅 指导教师： 朱卫华 设计时间： 2012年1月10日

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内 容 摘 要

电压表是测量仪器中不可缺少的设备，目前广泛应用的是采用专用集成电路实现的数字电压表。本系统以8051单片机为核心，以逐次逼近式A/D转换器ADC0809、数码管显示器为主体，设计了一款简易的数字电压表，能够测量0～5V的直流电压，最小分辨率为0.02V。

该设计大体分为以下几个部分，同时，各部分选择使用的主要元器件确定如下：

1、单片机部分。使用常见的8051单片机，同时根据需要设计单片机电路。 2、测量部分。该部分是实验的重点，要求将外部采集的模拟信号转换成数字信号，通过单片机的处理显示在显示器上，该部分决定了数字电压表的精度等主要技术指标。根据需要本设计采用逐次逼近型A∕D转换器ADC0809进行模数转换。

3、数码管显示部分。其中一

目录

1. 摘要及关键词-------------------------------------------3 2. 总体设计方案-------------------------------------------3 3. 硬件电路及仿真设计------------------------------------10 4. 程序设计及调试----------------------------------------12 5. 本人承担的小组工作以及设计体会------------------------13 6. 参考文献----------------------------------------------13 7. 元器件清单及程序清单----------------------------------13

摘要：

本次设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块。A/D转换主要由芯片ADC0809来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片AT89C52来完成，其负责把ADC0809传送来的数字量经过一定的数据处理，送到LCD1602液晶

University of South China

单片机课程设计报告

设计课题： 基于单片机的数字电压表设计 专业班级： 电卓103班 学生姓名： 李文帅 指导教师： 朱卫华 设计时间： 2012年1月10日

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内 容 摘 要

电压表是测量仪器中不可缺少的设备，目前广泛应用的是采用专用集成电路实现的数字电压表。本系统以8051单片机为核心，以逐次逼近式A/D转换器ADC0809、数码管显示器为主体，设计了一款简易的数字电压表，能够测量0～5V的直流电压，最小分辨率为0.02V。

该设计大体分为以下几个部分，同时，各部分选择使用的主要元器件确定如下：

1、单片机部分。使用常见的8051单片机，同时根据需要设计单片机电路。 2、测量部分。该部分是实验的重点，要求将外部采集的模拟信号转换成数字信号，通过单片机的处理显示在显示器上，该部分决定了数字电压表的精度等主要技术指标。根据需要本设计采用逐次逼近型A∕D转换器ADC0809进行模数转换。

3、数码管显示部分。其中一

《单片机技术及其应用》

课程设计报告

题目：数字电压表的设计

班级：11通信本2班

学号：1011028432

姓名：段苓苓

同组人员：钟梦为梅韶田赵赫宇周洋

指导教师：刘少敏薛莲

2014年06月26日

目录

1 引言 (1)

1.1 设计意义 (1)

1.2 系统功能要求 (1)

2 设计内容 (1)

2.1 设计思路 (1)

2.2 主要功能 (2)

3 方案论证 (2)

3.1 程序设计 (2)

3.2 电路设计原理 (3)

3.3 软件设计方案 (4)

3.4 硬件设计方案 (4)

4 单元电路设计 (5)

4.1 数码管显示器 (5)

4.2 单片机的晶振电路 (6)

4.3 显示模块 (7)

4.4 ADC0808模数转换芯片 (7)

8 .................................... 复位电路4.5 4.6 AT89C52单片机的引脚介绍 (9)

4.7 模拟输入电路 (10)

4.8 总电路设计 (10)

5 系统软件程序的设计 (11)

5.1 主程序 (11)

11 ............................ 5.2 A/D转换子程序11 显示子程序 ................................. 5.3

11

第1章 课程设计的目的和意义

1.1 课程设计的目的

1. 运用单片机的基础知识，依据课程设计内容，能够完成从硬件电路图设

计，到PCB制版，再到软件编程以及系统调试实现系统功能，完成课程设计，加深对单片机基础知识的理解，并灵活运用，将各门知识综合应用。

2. 能够上网查询器件资料，培养对新知识，新技术的独立的学习能力和应

用能力。

3. 能够独立完成一个小的系统设计，从硬件设计到软件设计，增强分析问

题、解决问题的能力，为今后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。

1.2课程设计的意义

单片机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。本课题主要实现利用单片机对电压表进行控制。

1

第2章 系统方案设计及确定

2.1 系统方案的提出

根据简易数字电压表设计的需要，为单片机和A/D转换器提供以下设计方案。

2.1.1 单片机方案 方案一：AT89S51

AT89S51 是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内

青岛农业大学

第六届电子设计大赛设计方案

项 目 名 称： 基于单片机数字电压表设计

参 赛 成 员：张银忠 通信10级2班

王恒 通信10级2班

张党顺 通信10级2班 1

基于单片机的数字电压表

摘要：本文介绍一种基于STC89C52单片机的一种电压测量电路,该电路采用运放OP07高精

度、逐步逼近A/D转换电路，测量范围直流0-±2000伏，使用LCD液晶模块显示，可以与PC机进行串行通信。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了逐步逼近电路的原理，STC89C52的特点，maax197的功能和应用。该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。

关键词：电压测量，运放OP07，逐步逼近式 A/D转换器，12864液晶模块

1．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。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，

青岛农业大学

第六届电子设计大赛设计方案

项 目 名 称： 基于单片机数字电压表设计

参 赛 成 员：张银忠 通信10级2班

王恒 通信10级2班

张党顺 通信10级2班 1

基于单片机的数字电压表

摘要：本文介绍一种基于STC89C52单片机的一种电压测量电路,该电路采用运放OP07高精

度、逐步逼近A/D转换电路，测量范围直流0-±2000伏，使用LCD液晶模块显示，可以与PC机进行串行通信。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了逐步逼近电路的原理，STC89C52的特点，maax197的功能和应用。该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。

关键词：电压测量，运放OP07，逐步逼近式 A/D转换器，12864液晶模块

1．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。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，

青岛农业大学

第六届电子设计大赛设计方案

项 目 名 称： 基于单片机数字电压表设计

参 赛 成 员：张银忠 通信10级2班

王恒 通信10级2班

张党顺 通信10级2班 1

基于单片机的数字电压表

摘要：本文介绍一种基于STC89C52单片机的一种电压测量电路,该电路采用运放OP07高精

度、逐步逼近A/D转换电路，测量范围直流0-±2000伏，使用LCD液晶模块显示，可以与PC机进行串行通信。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了逐步逼近电路的原理，STC89C52的特点，maax197的功能和应用。该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。

关键词：电压测量，运放OP07，逐步逼近式 A/D转换器，12864液晶模块

1．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。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，

甘肃畜牧工程职业技术学院

毕业设计

题目：基于51单片机的简易数字电压表的设计

系部：电子信息工程系

专业：信息工程技术

班级：

学生姓名：

学号：

指导老师：

日期：

目录

毕业设计任务书 (1)

开题报告 (2)

摘要 (6)

关键词 (7)

引言 (7)

第一章A/D转换器 (9)

1．1A/D转换原理 (9)

1．2 ADC性能参数 (11)

1．2．1 转换精度 (11)

1．2．2. 转换时间....................................................... 错误！未定义书签。

1．3 常用ADC芯片概述 (13)

第二章8OC51单片机引脚 (14)

第三章ADC0809 (16)

3.1 ADC0809引脚功能 (16)

3.2 ADC0809内部结构 (18)

3.3ADC0809与80C51的接口 (19)

3.4 ADC0809的应用指导 (20)

3.4.1 ADC0809应用说明 (20)

3.4.2 ADC0809转换结束的判断方法 (20)

3.4.3 ADC0809编程方法 (21)

第四章硬件设计分析 (22)

4.1电源设计 (22)

4.2 关于74LS02，74LS04 (22)

4.3 74LS373概述 (23)

4.3.1

基于单片机的数字电压表的设计

李力

（长江大学电子信息学院， 湖北 荆州 434023）

摘 要 ： 介绍了一种基于单片机的直流数字电压表的设计。该设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，采样数据处理模块及显示模块。A/D转换主要由芯片ADC0808来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片AT89C51来完成，其负责把ADC0808传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此数字电压表

可以测量0-5V的1路模拟直流输入电压值，并通过LCD显示出来。 关键词 ： AT89C51单片机；数字电压表；A/D转换；ADC0808；LCD1602

Design of Digital Voltmeter Based on Microcontroller

Li Li

(College of Electronics and Information，Yangtze University，Jingzhou 434023，

China)

Abstract：a kind of DC digital voltmeter which