微机原理与单片机课程设计-单片机数字电压表的课程设计参考.doc

新能源与动力工程学院 课程设计报告 微机原理与单片机课程设计 专业 电力工程与管理 班级 电力1201 姓名 学号 指导教师 2014年 12 月兰州交通大学新能源与动力工程学院课程设计任务书 课程名称： 单片机课程设计 指导教师（签名）： 王鹏元 班级： 电力工程与管理1201 姓名： 高翔 学号： 一、课程设计题目 基于单片机数字电压表设计 二、课程设计使用的原始资料（数据）及设计技术要求： 按照设计要求简易数字电压测量电路由电压采集、A/D转换、复位电路、数据处理及显示控制等组成， 三、课程设计的目的 通过制作简易数字电压表，加深对所学专业知识的认识，提高对单片机的应用能力，提高收集文献，资料的能力，从而达到综合运用所学的知识进行电子产品设计，制作与调试。 四、课程设计的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等） （1）可以测量0-10V的8路输入电压值。 （2）能用LED数码管或LCD显示测量结果。 （3）测量范围可达0～20V，最小分辨率为0.1V。 （4）数字电压表具有超量程的报警功能，系统具有复原功能。 五、工作进度安排 7月6日 熟悉课程设计内容及要求制定方案。 7月7日 设计电路及软件测试 7月8日 采购数字电压表组件按照设计电路进行焊接。 7月9日 产品整理并完成设计报告及答辩 六、主要参考文献 [1] 郭庭吉．《8051单片机实践与应用》[M].北京：清华大学出版社，2002. [2] 高峰．《单片微型计算机与接口技术》[M].北京：科学出版社，2003. 审核批准意见 系主任（签字） 　　　年　　月　　日 指导教师评语及成绩 指导教师评语 成绩 设计过程 （40） 设计报告 （50） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 指导教师签字： 年 月 日目 录 1.单片机课程设计的目的 1 2.单片机数字电压表课程设计的要求 1 2.1 单片机课程设计的要求 1 3.设计的内容 1 3.1 课程设计的内容 1 3.2 电压表实现的功能 1 3.3 总体设计 1 3.4 设计方案 2 3.5 单片机部分 4 3.6 A/D转换部分 6 3.7 编程思路与程序流程 8 4.设计总结 14 附录 16 参考文献 17 1.单片机课程设计的目的 通过制作简易数字电压表，加深对所学专业知识的认识，提高对单片机的应用能力，提高收集文献，资料的能力，从而达到综合运用所学的知识进行电子产品设计，制作与调试。 2.单片机数字电压表课程设计的要求 2.1 单片机课程设计的要求 （1）可以测量0-10V的8路输入电压值。 （2）能用LED数码管或LCD显示测量结果。 （3）测量范围可达0～20V，最小分辨率为0.1V。 （4）电压表具有超量程的报警功能。 （5）系统具有复原功能。 3.设计的内容 3.1 单片机课程设计的内容 （1）数字电压表总体电路设计及论证。 （2）分析设计要求，明确性能指标；查阅资料、进行设计方案论证。 （3）论证并确定合理的总体设计方案，绘制总体机构框图，分析工作原理。 （4）完成数字电压表的电路设计：单片机部分、A/D转换、显示等各单元具电路设计，包括芯片选择、计算电路元参数，分析工作原理。 3.2 电压表实现的功能 该数字电压表可以测量0~10V的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。测量最小分辨率为0.1V。 3.3 总体设计 按系统功能实现要求，决定控制系统采用AT89S52单片机，A/D转换采用ADC0809。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行8路其他A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。数字电压表系统设计方案框图如下图。 图（1） 数字电压表统计设计方案 3.4 设计方案 按照设计要求简易数字电压测量电路由电压采集、A/D转换、复位电路、数据处理及显示控制等组成，电路原理图如图3.4.1所示。 单片机选用AT89S51，该芯片具有低功耗、高性能的特点 图（2） 电源电路 3.4.2 复位电路 如下图所示，本设计采用按键式复位电路，它的上电复位利用电容器充电来实现，同时通过按键实现复位，按下键后，通过R1和R2形成回路，使RESET端产生高电平。按键的时间决定了复位时间。 图（3）复位电路 3.4.3 时钟电路 图（4） 时钟电路 3.4.4 系统原理图