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数字电压表，数字电压表设计毕业论文( 二 )

睿知经验知识


本设计主要分为两部分：硬件电路及软件程序 。而硬件电路又大体可分为A/D转换电路、LED显示电路，各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍；程序的设计使用汇编语言编程，利用WAVE和PROTEUS 软件对其编译和仿真，详细的设计算法将会在程序设计部分详细介绍 。
2.系统硬件电路设计
2.1 单片机芯片
2.1.1.单片机芯片选择
AT89C51简介
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机 。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本 。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案 。外形及引脚排列如图所示
图2.1_1 AT89C51引脚图
2.1.2.单片机管脚说明
主要特性：
?与MCS-51 兼容
?4K字节可编程闪烁存储器
?寿命：1000写/擦循环
?数据保留时间：10年
?全静态工作：0Hz-24Hz
?三级程序存储器锁定
?128×8位内部RAM
?32可编程I/O线
?两个16位定时器/计数器
?5个中断源
?可编程串行通道
?低功耗的闲置和掉电模式
?片内振荡器和时钟电路
管脚接法说明：
VCC：供电电压我们接+5V 。
GND：接地 。
P0口：在这个设计中我们将AT89C51做为BCD码的输出口与LED显示器相连 。由于P0口输出驱动电路中没有上拉电阻，所以我们在外接电路上接上拉电阻 。
P1口：把AT89C51中的P1口与ADC0808的输出端相连，做为数字信号的接收端 。
P2口：我们把P2口做为位码输出口，以P2.0—2.3输出位控线与LED显示器相连.
P3口：利用P3.0，P3.1，P3.2，P3.4，P3.5，P3.6分别与ADC0808的OE，EOC，START/ALE，A，B，C端相连 。
XTAL1，XTAL2：外接一振荡电路 。
图2.1.2 振荡电路
RST：在此端接一复位电路 。
图2.1.3 复位电路
2.2 A/D转换器与单片机接口电路
2.2.1.A/D转换器芯片选择
A/D转换器是模拟量输入通道中的一个环节，单片机通过A/D转换器把输入模拟量变成数字量再处理 。
随着大规模集成电路的发展，目前不同厂家已经生产出了多种型号的A/D转换器，以满足不同应用场合的需要 。如果按照转换原理划分，主要有3种类型，即双积分式A/D转换器、逐次逼近式A/D转换器和并行式A/D转换器 。目前最常用的是双积分和逐次逼近式 。
双积分式A/D转换器具有抗干扰能力强、转换精度高、价格便宜等优点，比如ICL71XX系列等，它们通常带有自动较零、七段码输出等功能 。与双积分相比，逐次逼近式A/D转换的转换速度更快，而且精度更高，比如ADC0808、ADC0809等，它们通常具有8路模拟选通开关及地址译码、锁存电路等，它们可以与单片机系统连接，将数字量送入单片机进行分析和显示 。
本设计中，由于对精度没做很大要求，我们采用逐次逼近式A/D转换ADC0808，精度为0.02，所以四位LED显示中的最后一位我们设置为V 。
图2.2.1 ADC0808引脚图
2.2.2.A/D转换器ADC0808的管脚说明:
IN0～IN7：为模拟量的输入口,我们选取IN3口为入口，外接可变电阻，通过改变阻值来控制模拟量的输入 。
A、B、C：3位地址输入，2个地址输入端的不同组合选择八路模拟量输入 。这里我们将A，B接高电平，C为低电平 。
ALE：地址锁存启动信号,在ALE的上升沿,将A、B、C上的通道地址锁存到内部的地址锁存器 。
D0～D7：八位数据输出线，A/D转换结果由这8根线传送给单片机 。
OE：允许输出信号 。当OE=1时，即为高电平，允许输出锁存器输出数据 。
START：启动信号输入端，START为正脉冲，其上升沿清除ADC0808的内部的各寄存器，其下降沿启动A/D开始转换 。

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