八路电压采集.doc

目 录 1 引言 1 2设计原理及要求 2 2.1数字电压表的实现原理 2 2.2数字电压表的设计要求 2 3软件仿真电路设计 3 3.1设计思路 3 3.2仿真电路图 3 3.3设计过程 4 3.4 AT89C51的功能介绍 4 3.4.1简单概述 4 3.4.2主要功能特性 5 3.4.3 AT89C51的引脚介绍 5 3.5 ADC0808的引脚及功能介绍 7 3.5.1芯片概述 7 3.5.2 引脚简介 8 3.5.3 ADC0808的转换原理 8 3.7 LED数码管的控制显示 9 3.7.1 LED数码管的模型 9 3.7.2 LED数码管的接口简介 10 4系统软件程序的设计 10 4.1 主程序 10 4.2 A/D转换子程序 11 4.3 中断显示程序 12 5电压表的调试及性能分析 13 5.1 调试与测试 13 5.2 性能分析 14 6电路仿真图 14 7总结 15 参考文献 16 附录1 源程序 17 附录2 仿真原理电路 23 1 引言 随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。DigitalVoltmeter）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。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。本章重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原目前，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，示出强大的生命力理。 本设计AT89C51单片机的一种电压测量电路,该电路采用ADC080本文介绍一种基于A/D转换电路，测量范围直流 0～5V 的路输入电压值，并在四位LED数码管上显示或单路选择显示。测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为正负0.02VAT89C51与ADC0808设计一个数字电压表，测量0－5V之间的直流电压值，四位数码显示，但要求使用的元器件数目最少。 2.1数字电压表的实现原理 ADC0808是8位的A/D转换器。当输入电压为5.00V时，输出的数据值为255（0FFH），因此最大分辨率为0.0196（5/255）。ADC0808具有8路模拟量输入端口，通过3位地址输入端能从8路中选择一路进行转换。如每隔一段时间依次轮流改变3位地址输入端的地址，就能依次对8 路输入电压进行测量。LED数码管显示采用软件译码动态显示。通过按键选择可对8路循环显示，也可单路显示，单路显示可通过按键选择显示的通道数。 2.2数字电压表的设计要求 可以测量0～5V4位LED数码管上轮流显示各路电压值或单路选择显示，其中3位LED数码管显示电压值，显示范围为0.00V～5.00VLED数码管显示路数,3路分别为0-2。要求测量的最小分辨率为0.02V。 3软件仿真电路设计 3.1设计思路 多路数字电压表应用系统硬件电路由单片机、A/D转换器、数码管显示电路和按键处理电路组成，由于ADC0808在进行A/D转换时需要有CLK信号，本试验中ADC0808的CLK直接由外部电源提供为500kHz的方波。由于ADC0808的参考电压VREF＝VCC，所以转换之后的数据要经过数据处理，在数码管上显示出电压值。实际显示的电压值(D/256*VREF) ADC0808采用逐次逼近法转换，把模拟电压转换成16进制的D，由于是对直流电压0～5V进行采集，所以D对应的电压为V0?，我们的目的就是要把V0显示在LED显示器上，因为单片机不好进行小数点计算，所以有：V0=2*D扩大了100倍，扩大100倍后的结果高八位放寄存器B，低八位放寄存器A，分寄存器B为0或不为0的情况进行存取数据，得到的结果个位放入R0，十位放入R1，通过查表使之显示在LED显示器。 3.2仿真电路图 用Protues软件仿真设计的电路如图3-1所示。 图3-1 仿真电路 3.3设计过程 简易数字电压测量电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。电路原理图见附录2。A/D转换由集成电路0808完成。0808具有8路模拟输入端口，地址(23-25)脚可决定对哪路模拟输入作A/D转换，22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。6脚为测试控制，当输入一个2us宽高电平脉冲时，就开始A/D转换。7脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时7脚输出高电平。9脚为A/D转换数