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武汉职业技术学院 ——电信学院 数字电压表设计实训报告书 班级：电信09201 姓名：范萍萍 辅导老师：李军 胡光夏 李琼 2010．11.8 一．实验目的： 1、通过数字电压表的实习，了管脚的功能。 3、使用单片机﹑模数转换器解各个芯片的工作的原理。 2、学习8051与ADC0809各个﹑数码管等芯片来共同完成电压表的实现，学习各个芯片连接的软件实现以及硬件电路的连接。 二。使用软件介绍： 1.Keil C u Vision 3.protel 99SE 2.STC-ISP V29 Beta5： 4.proteus 三.实训器材： 1）.STC 89c52RC单片机 2）.4IN1共阳极七段数码管 3）.发光二极管 4）. 电阻、蜂鸣器、集成块、三极管、电容、实验板 6）计算机 四．实训要求: 1).测量电压范围：0～5V电压 2).能够显示测量的电压值,可在四位LED数码管上显示, 3).显示精度:0.01V 4).测量误差：=1% 五．实验原理： (1)．ADC0809模数转换模块： ADC0809是将输入的模拟值转化为8位二进制值输出，也就是对一个模拟量进行量化采用逐次逼近的方法近似为数字量。 由于每次都从IN-0口输入电压值，所以其余七个入口都是空置的，所以ADC0809的三个地址输入口要接地。 从IN-0口输入的电压值范围0-5V，所以ADC0809采取5V的标准电压，以待量化进行数模转换。 ADC0809的工作是通过单片机C51中的程序控制的，当ADC0809的START=1，ALE=1时启动模数转换，此时EOC=0;转化结束后EOC=1,若OE=1,则允许单片机从ADC0809中读取数据，读取结束后，OE=0. 同时A的10号引脚CLK要接单片机的30号引脚ALE,由于ADC0809的频率一般采用500KHZ左右，单片机30号引脚输出为1MHZ，所以要用74LS74进行二分频。 (2).单片机8051模块： 该模块主要是通过程序来实现三个功能： 1).控制ADC0809进行模数转换，单片机的P1口和ADC0809的8位输出口相连，来读取数据。 2).单片机通过P0和P2口控制非门74LS04和译码器4511对数码管进行动态扫描。 另外，还有置位电路和产生频率的晶振电路，单片机本身可以六分频，由于使用的是6MHZ的晶振所以单片机30脚输出1MHZ，经分频后送到ADC0809。 (3).显示模块: 该模块由非门译码器和一片4位七段数码管组成；主要结合程序实现动态扫描。 1).单片机P0口的低四位通过非门来控制片选B1\B2\B3\B4，另外P0.7口通过非门来控制小数点dp，由于控制小数点dp的电平过低，故加上一上拉电阻来提高电平。 2).单片机P2口的低四位输入到译码器4511，译码器将输入转换成七位即abcdefg，进行段选。 六．硬件设计及各模块原理说明： 1.ADC0809型集成双积分式A／D转换原理与特性 模数转换模块。采用ADC0809芯片。 ADC0809双积分式A／D转换器是在单极性参考电压(VR=+1V)供给之下， 对双极性输入的模拟电压进行A／D转换，并输出自动极性判别信号。它采 用了自动校零技术，可保证零点常温下的长期稳定性，零点漂移的温度系数 ＜2μV／℃。模拟输入可以是差动信号，输入电阻极高，输入端零点漏电流 ＜10pA。 ADC0809单片集成A／D转换器采用28脚双列直插式封装，它的引出脚 排列如图3所示 图1 ADC0809的电源采用双电源+5V、-5V(极限值+6V、-6V)，分别由11脚和1脚引入。电源的公共端接至DGND(24脚)。让所有的模拟信号地与AGND(3 脚)相连接，最后用一根连线与DGND相接。采用模拟地与数字地分开，并以一点相通，可避免由于连接线的寄生耦合作用而引起误差或者跳字。参考电压VR正端从2脚引入，负端接AGND。参考电压贮存电容CR一般选取1μF，接在7、8两脚。差动输入模拟信号从9、10两脚引入。如果允许模拟信号源的公共端与 A／D转换器电源公共端相通，则此端可与AGND相接。 ADC0809之B8、B4、B2、B1各端送出的BCD码，经过7447BCD码／七段码 译码器，转换成控制共阳极LED数码管发光的信号。这五个数字管的各对应 笔段(发光二极管的阴极)皆并联相接，也就是说，一组BCD码输出，这五个数字管都有可能显示对应的数字。但是，究竟显示的是哪个字位，还决定于T5～T1中哪一个开关管导通，形成电流的通路。由于T