毕业论文设计数字电压表的设计

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1、宜宾职业技术学院宜宾职业技术学院毕业论文（设计）题目：简易数字电压表的设计系 部 电 子 系 专 业 名 称 电气自动化技术 班 级 电 气 1051 姓 名 袁 晓 琴 学 号 200510274 指 导 教 师 凌 泽 明 2007 年 9 月 23 日宜宾职业技术学院毕业论文(设计)选题报告姓名袁晓琴性别女学号200510274系部电子系专业电气自动化论文(设计)题目简易数字电压表的设计课题来源课题类别工程设计选做本课题的原因及条件分析：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

2、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，由精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便等.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理。指导教师意见：签名： 年 月 日系部毕业论文（设计）领导小组意见：（签章） 年 月 日 宜宾职业技术学院毕业论文（设计）任务书毕业论文（设计）任务书系 部 电 子 系 班 级 电 气 1051 姓 名 袁 晓 琴 学 号 200510274 毕业论文（设计）题目 简易数字电

3、压表的设计指导教师姓名 凌 泽 明 教研室（系）主任签字 _年 月 日内容和要求：利用单片机 AT89S51 与 ADC0809 设计一个数字电压表，能够测量05V 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。由于 ADC0809 在进行 A/D 转换时需要有 CLK 信号，而此时的 ADC0809 的 CLK是接在 AT89S51 单片机的 P3.3 端口上，也就是要求从 P3.3 输出 CLK 信号供ADC0809 使用。因此产生 CLK 信号的方法就得用软件来产生了。 由于ADC0809 的参考电压 VREFVCC，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

4、。实际显示的电压值(D/256*VREF) AD0809 采用逐次逼近法转换，把模拟两转换成 16 进制的 D，由于是对直流电压 05V 进行采集，所以 D 对应的电压为： ，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 R0，十分位 R1，通过查表使之显示在LED 显示器。 指导教师签字： 年 月 日宜宾职业技术学院毕业论文（设计）指导教师成绩评定表毕业论文（设计）指导教师成绩评定

5、表学生学号200510274学生姓名袁哓琴题目评价内容具 体 要 求分值评 分调查论证能独立查阅文献和从事其他调研；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。10分析及实践能力理论分析与计算正确，有较强的实际动手能力、分析能力和计算机应用能力。20基础理论与专业知识能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。20论文（设计）写作质量立论正确，论述充分，结论严谨合理；分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文有应用价值、设计结果达到要求。30学习态度与工作质量按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；

6、工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。10创 新有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有独特见解。10总分30% 总分指导教师评语是否可以提交答辩是否指导教师签字 年 月 日宜宾职业技术学院毕业论文（设计）评阅教师成绩评定表毕业论文（设计）评阅教师成绩评定表学生学号200510274学生姓名袁晓琴题目简易数字电压表的设计评价内容具 体 要 求分值评 分文献综述综述简练完整，有见解；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。10论文（设计）写作质量立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用

7、价值、设计结果达到要求。70工作量及难度工作量饱满，难度较大。10创 新有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有独特见解。10总分30% 总分评阅教师评语是否可以提交答辩是否评阅教师签字 年 月 日宜宾职业技术学院毕业论文（设计）答辩记录表毕业论文（设计）答辩记录表学生姓名袁晓琴学生学号200510274题 目简易数字电压表的设计答辩小组成员姓 名职称工作单位备注答辩中提出的主要问题及学生回答问题的简要情况：答辩小组代表签字： 年 月 日宜宾职业技术学院毕业论文（设计）答辩成绩评定表毕业论文（设计）答辩成绩评定表学生学号200510274学生姓名袁晓琴题 目简易数字电压表的设计姓名答辩小组成员

8、职称评价内容具 体 要 求分值评 分报告内容思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论严谨；论文（设计）结果有应用价值。40答 辩回答问题有理论根据，基本概念清楚。主要问题回答准确、有深度。30创 新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。10综合素质能合理运用挂图、幻灯、投影或计算机多媒体等辅助手段，用普通话答辩。10报告时间符合要求。10总分40% 总分答辩小组评语：答辩小组组长签字： 年 月 日 宜宾职业技术学院宜宾职业技术学院毕业论文（设计）综合成绩评定表学生学号200510274学生姓名袁晓琴题 目简易数字电压表的设计指导教师评定成绩评阅教师评定成绩答

9、辩成绩毕业论文（设计）综合成绩百分制五级制毕业论文（设计）答辩委员会审定意见主任签字年 月 日学院意见 年 月 日I 简易数字电压表的设计摘要：数字电压表的设计和开发，已经有多种类型和款式。传统的数字电压表各有特点，它们适合在现场做手工测量，要完成远程测量并要对测量数据做进一步分析处理，传统数字电压表是无法完成的。AD0809 采用逐次逼近法转换，把模拟两转换成 16 进制的 D，由于是对直流电压 05V 进行采集，所以 D 对应的电压为： ，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

10、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 R0，十分位 R1，通过查表使之显示在 LED 显示器。关键词：单片机、电压测量仪表、AT89S51、A/D 转换器、LED 数码管II Simple digital voltmeter design Abstract: The digital voltmeter design and the development, already had many kinds of types and the design.The traditional digital voltmeter has

11、the characteristic respectively, they suit in the scene make the manual survey, must complete the long-distance survey and must to survey the data to do further analyzes processing, the traditional numeral voltmeter is unable to complete.AD0809 uses the successive approximation method to transform,

12、simulates two transforms 16 to enter the system D, because is carries on gathering to DC voltage 05V, therefore the D correspondence voltage is: Our goal is must the V0 demonstration on the LED monitor, because the monolithic integrated circuit not good carries on the decimal point computation, ther

13、efore has: V0=2*D expanded 100 times, expands 100 time of after result high eight to put register B, low eight put register A, divides register B is 0 or is not 0 situations carries on the deposit and withdrawal data, obtains the result units place puts R0, ten rank R1, causes it demonstration throu

14、gh the table look-up at the LED monitor.Key word: Monolithic integrated circuit, voltage measurement measuring appliance, AT89S51, A/D switch, LED nixietubeIII目 录（按此格式重新生成目录）前 言.3一、系统电路设计.21.1 方案论证.21.1.1 方案论证一.21.1.2 方案论证二.2二、单元硬件电路的设计.22.1 硬件系统设计.22.2 单片机(AT89S51)的外部结构(引脚功能)的介绍.22.2.1 设计的目的：掌握单片机的

15、引脚功能 2.2.2 设计的重点：单片机的P0、P1、P2、P3 口的使用和区别.22.3 设计的步骤： 2.3.1 单片机(AT89S51)外观如图 2-1 所示 .22.3.2 单片机(AT89S51)的引脚功能图如图 2-2 所示.22.5 系统板上硬件连线.82.6 实际接线图：.9三、 软件电路的设计.103.1 系统程序的设计.103.1.1 初始化程序.103.1.2. 主程序.103.1.3 显示子程序.103.1.4 模/数转换测量子程序.11四、 调试及性能分析.124.1 调试与测试.124.2 性能分析.12五、总结.14六、致谢.15七、参考文献.16八、附录.171

16、前前 言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。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。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

17、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 AT89S51 单片机的一种电压测量电路,该电路采用 ADC0809 本文介绍一种基于 A/D 转换电路，测量范围直流 05V 的 8 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 0.02V。 2一、系统电路设计一、系统电路设计利用单片机 AT89S51 与 ADC0809 设计一个数字电压表，测量 05V 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。1.1 方案论证1.1.1 方案论证一采用数字化测量技术，把连续的模拟量（

18、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。这种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。1.1.2 方案论证二采用单片机 AT89S51 与 ADC0809 设计一个数字电压表，测量 05V 之间的直流电压值，四位数码显示，使用的元器件数目有、CPU 模块， ADC0809 做A/D 转换器，一台装有 S51 程序调试软件的电脑，数字电压表一个，导线若干，能方便地进行 4 路其它 A/D 转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。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

19、强大的生命力从以上两种方案，很容易看出，按系统功能实现要求,决定控制系统采用89S51 单片机,A/D 转换采用 ADC0809。它能确保实现要求的功能外,还可以方便地进行 4 路其它 A/D 转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。两者相比较方案二的设计及简单又实用，软件设计也比较简单同时也实现了功能的要求，故采用了方案二。1.1.3 方案二的总体设计框图 按系统功能实现要求，决定控制系统采用 AT89S51 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 路其它 A/D 转换量、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图 1.1

20、3图 1-1 数字电压表系统设计方案框图2二、单元硬件电路的设计二、单元硬件电路的设计2.1 硬件系统设计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。电路原理图如图附录 2 所示。A/D 转换由集成电路 0809 完成。0809 具有 8 路模拟输入端口。地址（23-25 脚可决定对那路模拟输入作 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 转换数据输出允许控制，当 OE 脚为高

21、电平时，A/D 转换数据从该端口输出。10 脚为 0809 的时钟输入端，利用单片机 30脚的六分频晶振频率再通过 14024 二分频得到 1MHz 时钟。单片机的P1、P3。0-P3.3 端口作为四位 LED 数码管现实控制。P3.5 端口用作单路显示/循环显示转换按钮，P3.6 端口用作单路显示时选择通道。P0 端口作 A/D 转换数据读入用，P2 端口用作 0809 的 A/D 转换控制2.2 单片机(AT89S51)的外部结构(引脚功能)的介绍2.2.1 设计的目的：掌握单片机的引脚功能2.2.2 设计的重点：单片机的 P0、P1、P2、P3 口的使用和区别（删去）2.3 设计的步骤：

22、 2.3.1 单片机(AT89S51)外观如图 2-1 所示图 2-1 单片机(AT89S51)外观2.3.2 单片机(AT89S51)的引脚功能图如图 2-2 所示3图 2-2 引脚功能图 51 系列单片机 8031、8051 及 89c51/89s51 均采用 40Pin 封装的双列直接DIP 结构。上图是它们的引脚配置:40 个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4 组 8 位共 32 个 I/O 口，中断口线与 P3 口线复用。 2.3.3 引脚的功能加以介绍：（1）电源引脚Vcc40 脚正电源脚，工作电压为 5V，另有 AT89LV51 工作电压则是 2.7-6V,

23、 引脚功能一样。GND20接地端4（2）外接晶体引脚如图 2-3 所示 图 2-3 外接晶体引脚图Pin19:时钟 XTAL1 脚， Pin18:时钟 XTAL2 脚，XTAL1 是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2 则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到 XTAL1，而 XTAL2 悬空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为 12MHz，时钟频率就为 6MHz。晶振的频率可以在 1MHz-24MHz 内选择。电容取 30PF 左右。型号同样为 AT89C51 的芯片，在其后面还有频率编号，有 12,16,20,24MHz可选。大家在购买和选用时要注意了。如 A

24、T89C51 24PC 就是最高振荡频率为24MHz,40P6 封装的普通商用芯片。（3）复位RST9在振荡器运行时，有两个机器周期（24 个振荡周期）以上的高电平出现在此引脚时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51 芯片便循环复位。复位后 P0P3 口均置 1 引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为 ROM 的 0000H 处开始运行程序。常用的复位电路如 2-4 图所示。5图 2-4 常用的复位电路复位操作不会对内部 RAM 有所影响。当 8051 通电，时钟电路开始工作，在RESET 引脚上出现 24 个时钟周期以上的高

25、电平，系统即初始复位。什么叫复位？复位是单片机重新执行程序代码的意思。8051 的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下 2-5 图所示。此外，RESET/Vpd 还是一复用脚，Vcc 掉电期间，此脚可接上备用电源， 以保证单片机内部 RAM 的数据不丢失。图 2-5 自动和手动复位电路图6（4）输入输出(I/O)引脚：Pin39-Pin32 为 P0.0-P0.7 输入输出脚，称为 P0 口，是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 口。内部不带上拉电阻，当外接上拉电阻时，P0 口能以吸收电流的方式驱动八个 LSTTL 负载电路。通常在使用时外接上拉电阻，用来驱动多个数码管。 在访问外部

26、程序和外部数据存储器时，P0 口是分时转换的地址(低 8 位)/数据总线，不需要外接上拉电阻。Pin1-Pin8 为 P1.0-P1.7 输入输出脚，称为P1 口，是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/0 口。P1 口能驱动 4 个 LSTTL 负载。 通常在使用时外不需要外接上拉电阻，就可以直接驱动发光二极管。端口置 1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。在介绍一个它的输出功能吧，在单片机工作时， 可以通过用指令控制单片机的引脚输出高电平或者低电平。如： 指令 CLR ，清零的意思。CLR P1.0 ；让单片机从第一脚输出低电平。指令 SETB，置 1 的意思。SETB P1.0

27、；让单片机从第一个脚输出高电平。请问让第 8 个脚输出低电平的指令如何写？Pin21-Pin28 为 P2.0-P2.7 输入输出脚，称为 P2 口，是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口能驱动 4 个 LSTTL 负载。端口置 1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部 Flash 程序存储器编程时，接收高 8位地址和控制信息。在访问外部程序和 16 位外部数据存储器时，P2 口送出高8 位地址。而在访问 8 位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。 Pin10-Pin17 为 P3.0-P3.7 输入输出脚，称为 P3 口，是一个带内部上拉电阻

28、的 8 位双向 I/O 口，P2 口能驱动 4 个 LSTTL 负载，这 8 个引脚还用于专门的第二功能。端口置 1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部 Flash 程序存储器编程时，接控制信息。P13 端口在做输入使用时，因内部有上接电阻，被外部拉低的引脚会输出一定的电流。除此之外 P3 端口还用于一些专门功能，具体请看表 2-1 所示。（格式调整以下）7P3 引脚兼用功能P3.0串行通讯输入（RXD）P3.1串行通讯输出（TXD）P3.2外部中断 0（ INT0）P3.3外部中断 1（INT1）P3.4定时器 0 输入(T0)P3.5定时器 1 输入(T1)P3.6外部数据

29、存储器写选通 WRP3.7外部数据存储器写选通 RD表 2-1 端口功能表（应处于表的正上方）什么叫上拉电阻？上拉电阻简单来说就是把电平拉高，通常用 4.710K 的电阻接到 Vcc 电源，下拉电阻则是把电平拉低，电阻接到 GND 地线上。具体说明也不是这里要讨论的，接下来还是接着看其它的引脚功能吧。2.3.5.其它的控制或复用引脚（4） ALE/PROG 30 访问外部存储器时，ALE（地址锁存允许）的输出用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE 端仍以不变的频率输出脉冲信号(此频率是振荡器频率的 1/6)。在访问外部数据存储器时，出现一个 ALE脉冲。对 Flash 存储器编程

30、时，这个引脚用于输入编程脉冲 PROG（5） PSEN 29 该引是外部程序存储器的选通信号输出端。当 AT89C51 由外部程序存储器取指令或常数时，每个机器周期输出 2 个脉冲即两次有效。但访问外部数据存储器时，将不会有脉冲输出。（6） EA/Vpp 31 外部访问允许端。当该引脚访问外部程序存储器时，应输入低电平。要使 AT89S51 只访问外部程序存储器（地址为 0000H-FFFFH）,这时该引脚必须保持低电平。对 Flash 存储器编程时，用于施加 Vpp 编程电压。2.4 端口的结构及工作原理P0 端口 8 位中的一位结构图见 2-5 图所示：8 图 2-5 P0 端口 8 位中

31、的一位结构图由上图可见，P0 端口由锁存器、输入缓冲器、切换开关、一个与非门、一个与门及场效应管驱动电路构成。再看图的右边，标号为 P0.X 引脚的图标，也就是说 P0.X 引脚可以是 P0.0 到 P0.7 的任何一位，即在 P0 口有 8 个与上图相同的电路组成。2.5 系统板上硬件连线(1).把“单片机系统”区域中的 P1.0P1.7 与“动态数码显示”区域中的 ABCDEFGH 端口用 8 芯排线连接。(2).把“单片机系统”区域中的 P2.0P2.7 与“动态数码显示”区域中的 S1S2S3S4S5S6S7S8 端口用 8 芯排线连接。(3).把“单片机系统”区域中的 P3.0 与“

32、模数转换模块”区域中的 ST端子用导线相连接。(4).把“单片机系统”区域中的 P3.1 与“模数转换模块”区域中的 OE端子用导线相连接。(5).把“单片机系统”区域中的 P3.2 与“模数转换模块”区域中的EOC 端子用导线相连接。9(6).把“单片机系统”区域中的 P3.3 与“模数转换模块”区域中的 CLK 端子用导线相连接。(7).把“模数转换模块”区域中的 A2A1A0 端子用导线连接到“电源模块”区域中的 GND 端子上。(8).把“模数转换模块”区域中的 IN0 端子用导线连接到“三路可调电压模块”区域中的 VR1 端子上。(9).把“单片机系统”区域中的 P0.0P0.7 用

33、 8 芯排线连接到“模数转换模块”区域中的 D0D1D2D3D4D5D6D7 端子上2.6 实际接线图：电路图的接线在实验操作平台上：0809 的片选信号 CS0809 接 CS0，电位器的输出信号 AN0 接 0809 的 ADIN0。而 0809 的 EOC 接 CPU 板的 INT0图 2-6 数字电压表电路接线图1010 三、三、 软件电路的设计软件电路的设计3.1 系统程序的设计3.1.1 初始化程序 系统上电时，初始化程序将 70H-77H 内存单元清 0，P2 口置 0。3.1.2. 主程序在刚上电时，系统默认为循环显示 8 个通道的电压值状态。当进行一次测量后将显示每一通道的

34、A/D 转换值，每个通道的数据显示时间为 1s 左右。主程序在调试用显示子程序和测试子程序之间循环主程序流程图见图 3-1 所示 开始调用 A/D 转换子程序初始化调用显示转换子程序 图 3-1 主程序流程图3.1.3 显示子程序现实子程序采用动态扫描法实现四位数码管的数值显示。测量所得的 A/D 转换数据放在111170H-77H 内存单元中，车辆数据在显示时需转换成为十进制 BCD 码放在 78H-7BHD 单元中，其中 7BH 存放通道标志数，寄存器 R3 用作 8 路循环控制，R0 用作实数据地址指针。3.1.4 模/数转换测量子程序模/数转换测量子程序用来控制对 0809 八路模拟输

35、入电压的 A/D 转换，并将对应的数值移入 70H-77H 内存单元。其程序流程图如图 3-2 所示 开始启动测试（TESTART）取数据（P2.5=1）0809 地址加 1A/D 转换结束？P3.7=1？地址数小于 8？结束NYYN图 3-2 程序流程图如图 1212四、四、 调试及性能分析调试及性能分析4.1 调试与测试采用 Wave E2000 编译器进行源程序编译及仿真调试，同时进行硬件电路板的设计制作，烧好程序后进行软硬件联调，最后进行端口电压的对比测试，测试对比见表 4-1 表中标准电压值采用 UT56 数字万用表测得 表 4-1 简易数字电压表与“标准”数字电压表对比测试表标准值

36、/V0.000.150.851.001.251.751.982.322.65简易电压表测/V0.000.170.861.021.261.762.002.332.66绝对误差/V0.00+0.02+0.01+0.02+0.01+0.01+0.02+0.01+0.01标准值/V3.003.453.554.004.504.604.704.814.90简易电压表测/V3.013.473.564.014.524.624.724.824.92绝对误差/V+0.01+0.02+0.01+0.01+0.02+0.02+0.02+0.01+0.02从表中可以看出，简易数字电压表与“标准”数字电压表测得的绝对误差

37、均在 0.02V 以内，这与采用 8 位 A/D 转换器所能达到的理论误差精度相一致，在一般的应用场合可以完全满足要求。4.2 性能分析由于单片机为 8 位处理器，当输入电压为 5.00V 时，输出数据值为255（FFH）因此单片机最大的数值分辨率为 0.0196V（5/255） 。这就决定了该电压表的最大分辨率（精度）只能达到 0.0196V。测试时电压数值的变化一般以 0.02 的电压幅度变化，如要获得更高的精度要求，应采用 12 位、13 位的A/D 转换器简易数字电压表测得的值基本上均比标准值偏大 0.01-0.02V。这可以通过校正 0809 的基准电压来解决，因为该电压表设计时直接

38、用 7805 的供电电源作1313为基准电压，电压可能有偏差。另外可以用软件编程来校正测量值。ADC0809 的直流输入阻抗为 1M 欧姆，能满足一般的电压测试需要。另外，经测试 ADC0809 可直接在 2MHz 的频率下工作，这样可省去分频率 1402。（缺少仿真图或实物图） 1414总总 结结 设计已经完全成功，LED 的显示结果和直接用数字电压表测试模拟量输入所得结果几乎一致，误差完全在合理的范围之内。由于仪器误差，LED 显示最大值只能是 4.8V，离标准最大值 5.0V 已经不远，达到预期目的， 设计成功。本设计参考了 8051 实验指导书上实验 15 A/D 转换实验，从中理解了

39、许多基本的知识和接线方法，在程序的设计中，遇到了很多的问题，特别是在开始时候，对小数点的处理不当，一度失败了，非常的灰心，后来在大家的共同思考和讨论下，用先增大 100 倍后分两次除 10 来实现，终于克服了这个难点。在做数字量输出时候，由于用到乘法，存在进位的问题，我们采用了分两种情况存取数据，即有进位和无进位的情况，这样就避免了 LED 无法显示大于 2.5V 的情况出现。在查表的时候，由于个位和十分之一位对小数点的要求不同，所以我们采取了分开列表，分开查询，不用循环查表法。通过这次实验，体现了团队合作的重要性和交流的必要性。 1515致致 谢谢该设计是我的毕业设计作品在这个过程中我遇到了

40、很多问题，除了自己查找资料外凌泽明老师给还我提供了许多资料，并对实践中出现的问题给予耐心的解答，完稿之后细阅读，给出修改意见。在他精心的指导下促进了我对专业知识的学习掌握，我的毕业设计也得以顺利的进行。凌老师爱岗敬业，治学严谨，思维严密，平易近人是我十分尊敬的老师，在此对他表示感谢。另外我也要衷心的感谢我所有的老师，因为这三年来我所学的一切离不开他们的教导。1616参考文献参考文献1 作者：蒋廷彪、刘电霆、高富强、方华，书名：单片机原理及应用，出版社：重庆大学出版社，出版时间：2005 年 1 月第 2 次印刷。2 书名：8051 实验指导书电子电气综合实训系统，出版社：北京精仪达盛科技有限公

41、司3 徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计 （第二版）M.北京：北京航空航天大学出版社，2004.4 吴金戌，沈庆阳，郭庭吉.8051 单片机实践与应用M.北京：清华大学出版社，2002.5 张国勋， 缩短 ICL7135A/D 采样程序时间的一种方法 J. 电子技术应用 ，1993，第一期.6 高峰， 单片微型计算机与接口技术M.北京：科学出版社，2003.7 刘伟，赵俊逸，黄勇， 一种基予 C8051F 单片机的 SOC 型数据采录器的设计与实现（删去书名号）1717附录附录 1 1 控制源程序清单控制源程序清单 ；简易数字电压表测量电压最大为 5V，显示最大为 5.00V；70H-77H

42、 存放采样值，78H-7BH 存放显示数据，依次为个位、十位、百位、通道标志位；P3.5 作单路显示转换按键用 P3.6 作为单路显示时选择通道按键用；主程序和中断程序入口ORG 0000HLJMP STARTORG 0003HRETIORG 000BHRETIORG 0013HRETIORG 001BHRETIORG 0023HRETIORG 002BHRETI；初始化程序中的各变量CLEARMEMIO： CLR A MOV P2，A MOV R0，#70H MOV R2，#0DHLOOPMEM： MOV R0，A INC R0 DJNZ R2，LOOPMEM MOV 20H，#00H181

43、8 MOV A，#0FFH MOV P0，A MOV P1，A MOV P3，A； 主程序START： LCALL CLEARMEMIOMAIN： LCALL TEST LCALL DISPLAY AJMP MAIN NOP NOP NOP LIMP START DIAPPLAY： JB 00H，DISP11 MOV R3，#08H MOV R0，#70H MOV 7BH，#00HDISLOOP1： LCALL TUNBCD MOV R2，#0FFHDISLOOP2： LCALL DISP LCALL KEYWORK1 DJNZ R2，DISLOOP2 INC R0 INC 7BH DJNZ

44、R3，DISLOOP1 RETDISP11： MOV A，7BH SUBB A，#01H MOV 7BH，A1919 ADD A，#70H MOV R0，ADISLOOP11： LCALL TUNBCD MOV R2，#0FFHDISLOOP22： LCALL DISP LCALL KEYWORK2 DJNZ R2，DISLOOP22 INC 7BH RET；显示数据转换为三位 BCD 码子程序 ；显示数据转为三位 BCD 码存入 7AH、79H、78H（最大值 5.00V） TUNBCD： MOV A， R0 MOV B，#51 DIV AB MOV 7AH，A MOV A，B CLR F0

45、 SUBB A，#1AHMOV F0，C MOV A，#10 MUL AB MOV B，#51H DIV AB JB F0，LOOP2 ADD A，#5 LOOP2： MOV 79H，A MOV A，B CLR F0 SUBB A，#1AH2020MOV F0，C MOV A，#10 MUL AB MOV B，#51H DIV AB JB F0，LOOP3 ADD A，#5LOOP3： MOV 78H，A RET；显示子程序共阳显示子程序，显示内容在 78H-7BH DIP： MOV R1，#78H MOV R5，#0FEHPLAY MOV P1，#0FFH MOV A，R5 AVL P3，A

46、 MOV A，R1 MOV DPTR，#TAB MOVC A，A+DPTR MOV P1，A JB P3.2，PLAY1PLAY1： LCALL DL1MS INC R1 MOV A，P3 JNB ACC.3，ENDOUT RL A MOV R5，A MOV P3，#0FFH AJMP PLAYENDOUT： MOV P3，#0FFH2121 MOV P1，#0FFH RETTAB： DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H，92H，82H，0F8H，80H，90H，0FFH；段码表延时程序 DL10MS： MOV R6，#0D0HDL1 ： MOV R7，#19HDL2： DJN

47、Z R7，DL2 DJNZ R6，DL1 RETDL1MS： MOV R4，#0FFHLOOP11： DJNZ R4，LOOP11 MOV R4，#0FFH LOOP22： DJNZ R4，LOOP22 RET ；电压测量（A/D）子程序 一次测量数据 8 个，依次放入 70H-77H 单元中；TEST： CLR A MOV P2，A MOV R0，#70H MOV R7，#08H LCALL TESTARTWAIT： JB P3.7，MOVD AJMP WAIT；TESTART： SETB P2.3 NOP2222 NOP CLR P2.3 SETB P2.4 NOP NOP CLR P2.

48、4 NOP NOP NOP NOP RET；MOVD： SETB P2.5 MOV A，P0 MOV R0，A CLR P2.5 INC R0 MOV A，P2 INC A MOV P2，A CJNE A，#08H，TESTENDTESTEND： JC TESTCON CLR A MOV P2，A MOV A，#0FF MOV P0，A MOV P1，AMOV P3，A RET2323；TESTCON： LCALL TESTART LJMP WAIT；按键检测子程序；KEYWORK1： JNB P3.5，KEY1KEYOUT： RET；KEY1： LCALL DISP JB P3.5， KEY

49、OUTWAIT11： JNB P3.5，WAT12 CPL 00H MOV R2，#01H MOV R3，#01H RET；WAIT12： LCALL DISP AJMP WAIT11；KEYWORK2： JNB P3.5，KEY1 JNB P3.6，KEY2 RET；KEY2： LCALL DISP JB P3.6， KEYOUTWAIT22： JNB P3.6，WAT21 INC 7BH MOV A，7BH CJNE A，#08H，KEYOUT112424KEYOUT11： JC KEYOUT1 MOV 7BH，#00HKEYOUT1： RETWAIT21： LCALL DISP AJMP WAIT22；END2525附录附录 2 2 简易数字电压测量电路原理图简易数字电压测量电路原理图