数字电压表-课程设计

山东轻工业学院2007级届本科生课程设计（论文）数字电压表的设计作者姓名XXX专业电子信息工程指导教师姓名XXX专业技术职务XXX山东轻工业学院2007级本科生课程设计（论文）1目录摘要...............................................1ABSTRACT.............................................2第一章绪论.....................................31.1单片机简介...........................................31.2单片机的应用领域.....................................41.3单片机的发展趋势.....................................5第二章数字电压表...............................62.1数字电压表的简介.....................................62.2用于数字电压表内的AD转化器分类......................72.3数字仪表的发展趋势...................................7第三章主要硬件功能及介绍.......................83.1完成AD转换的ADC0804.................................83.1.1ADC0804主要规格性能..............................83.1.2ADC0804引脚图及接口电路...........................93.2系统控制核心AT89C51................................113.2.1AT89C51简介......................................113.2.2AT89C51外部管脚分布及功能介绍....................133.3译码驱动芯片74LS47[8]................................15第四章直流电压表的系统设计....................164.1数字电压表系统设计框图..............................164.2设计目标和功能实现情况..............................164.3系统硬件电路设计....................................174.3.1电源电路..........................................174.3.2模/数转换电路.....................................184.3.3单片机控制电路....................................184.3.4显示电路..........................................204.3.5系统硬件电路....................204.4系统软件设计.......................................214.4.1系统程序设计流程图................................214.4.2系统控制的单片机控制程序..........................23第五章数字电压表的系统方针系列图...............25第六章结束语...................................26参考文献............................................28致谢...............................错误!未定义书签。9山东轻工业学院2007级本科生课程设计（论文）1摘要单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU)。随着单片机技术的飞速发展，各种单片机蜂拥而至，单片机技术已成为一个国家现代化科技水平的重要标志。单片机可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。单片机控制系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，可以软件控制来实现，并能够实现智能化。现在单片机控制范畴无所不在，例如通信产品、家用电器、智能仪器仪表、过程控制和专用控制装置等等，单片机的应用领域越来越广泛。本毕业设计的课题是“简易数字电压表的设计”。主要考核我们对单片机技术，编程能力等方面的情况。观察独立分析、设计单片机的能力，以及实际编程技能。本文利用了单片机在测量技术中的应用，采用AT89C51单片机实现模拟电压信号的检测与显示，构成数字式电压表。本课题中主要解决数模转换，数据处理和显示控制三个主要模块。其中的ADC0804用于模拟电压信号转换成单片机用于识别的数字信号，AT89C51主要用于信号的控制和处理显示，74LS47用于译码和驱动显示。该电路设计简单实用，实现了数字电压表的智能化控制。关键词：单片机AT89C51ADC0804数模转换模块74LS47译码驱动电路化控制山东轻工业学院2007级本科生课程设计（论文）2ABSTRACTIsasingle-chipintegratedcircuitchip,theuseofultra-large-scaletechnologywithdataprocessingcapabilities(suchasarithmeticoperations,logicoperations,datatransfer,interrupthandling)ofthemicroprocessor(CPU).Withtherapiddevelopmentofsingle-chiptechnology,avarietyofsingle-chipopenthefloodgatesofasingle-chiptechnologyhasbecomethecountry'smodernizationlevelofscienceandtechnologyanimportantindicatorSingle-chipcanbeindividuallycompletedtherequirementsofmodernindustrialcontrolintelligentcontrolfunctions,whichisthelargestsingle-chipfeatures.Single-chipcontrolsystemtoreplacetheuseofcomplexelectroniccircuitsordigitalcircuitsconsistingofcontrolsystemsoftwarecontrolcanbeachieved,andtoachieveintelligent.SCMareasnowubiquitous,suchascommunicationproducts,homeappliances,smartinstrumentation,processcontrolandspecialcontroldevices,etc.,single-chipapplicationsmoreandmorewidely.Thesubjectofthisgraduationprojectisasummaryofthedesignofdigitalvoltagemeter.Wemainlytestsingle-chiptechnology,programmingandotheraspectsofcapacity.Observerindependentanalysisofthecapacityofsingle-chipdesign,aswellastheactualprogrammingskills.Inthispaper,themeasurementofsingle-chiptechnology,usingAT89C51single-chipanalogvoltagesignaldetectionandshowsthatconstitutedigitalvoltagemeter.Themainsolutiontotheissueofdigital-to-analogconversion,dataprocessinganddisplaycontrolofthreemainmodules.ADC0804whichusedtosimulatethevoltagesignalsintosingle-chipdigitalsignalusedtoidentify,AT89C51usedmainlyforthecontrolandsignalprocessinganddisplay,74LS47decoderanddriverforthedisplay.Thecircuitisdesignedtobesimpleandpractical,toachievethedigitalvoltagemeterintelligentcontrol.Keywords:microcontroller；AT89C51；ADC0804ADCmodule；74LS47decodingdrivingcircuits；intelligentcontrol.山东轻工业学院2007级本科生课程设计（论文）3第一章绪论1.1单片机简介[1]单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、计时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微处理器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。随着INTELi960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系