【完美升级版】数字电压表毕业论文说明书

1设计总体方案 ..................................................... 7 1.1设计要求 ....................................................... 8

1.2 设计思路 ................................................... 8 2 硬件电路设计 .................................................... 8 2.1 AD转换介绍 ................................................... 9

2.1.1 逐次逼近型AD转换器原理 ............................... 9 2.1.2 ADC0809芯片 ......................................... 9 2.2 单片机系统 ............................................... 11

2.2.1 AT89S52简单功能介绍 ................................. 11 2.2.2 ATS9S52芯片 ......................................... 11 2.3 其他逻辑电路 .............................................. 12

2.3.1 74LS74电路 .......................................... 12 2.3.2 或非门，非门电路 ..................................... 12 2.4 数码管显示电路 ............................................ 13

2.4.1 LED简介 ............................................. 13 2.4.2 LED显示原理 ......................................... 14 2.5 时钟电路和复位电路 ........................................ 14

2.5.1时钟电路 ............................................. 14 2.5.2 复位电路 ............................................. 15 2.6 锁存电路 .................................................. 15 2.7 硬件电路的最终确立 ........................................ 16 3 程序设计 ....................................................... 16

3.1程序设计方案 ............................................... 16 3.2 程序介绍 .................................................. 17

3.2.1 初始化程序 ........................................... 17

3.2.2 AD转换程序 .......................................... 17 3.2.3 延时法程序 ........................................... 17 3.2.4 查询法程序 ........................................... 18 3.2.5 中断法程序 ........................................... 18

4 仿真及误差分析.................................................. 19

4.1 proteus仿真原理图 ......................................... 19

4.1.1原理图说明 ........................................... 19 4.2 误差分析 .................................................. 20

4.2.1设计结果显示 ......................................... 20 4.2.2误差分析 ............................................. 21

结束语 ........................................................... 22 致 谢 ........................................................... 23 参考文献 ......................................................... 24 附 录A .......................................................... 25 附 录B .......................................................... 27 附 录C .......................................................... 28 附 录D .......................................................... 29 附 录E .......................................................... 31 附 录F .......................................................... 33

1设计总体方案

1.1设计要求

（1） 设计一个能够测量直流电压的数字电压表。

（2）测量电压范围0～5V，测量精度小数点后两位。

（3）该电压表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”， 进入状态。

（4）按测量开始键则开始测量，并将测量值显示在显示器上，按测量结束键则自动返回“P.”状态

1.2 设计思路

⑴根据设计要求，选择AT89S52单片机为核心控制器件。

⑵AD转换采用ADC0809实现，与单片机的接口为P0口和P2口的P2.0引脚。

⑶电压显示采用4位一体的共阳LED数码管。

⑷LED数码的段码输入,由P1产生，位码输入，用端口P2.1,P2.2,P2.3,P2.4四位产生。

1.3 设计方案

硬件电路设计由6个部分组成; AD转换电路，AT89S52单片机系统，LED显示电路、振荡电路、复位电路以及测量电压输入电路。硬件电路设计框图如图1所示。

图1 数字电压表硬件系统框图

2 硬件电路设计

2.1 AD转换介绍

现实世界的物理量都是模拟量，能把模拟量转化成数字量的器件称为模数转换器（AD转换器），AD转换器是单片机数据采集系统的关键接口电路，按照各种AD芯片的转化原理可分为逐次逼近型，双重积分型等等。双积分式AD转换器具有抗干扰能力强、转换精度高、价格便宜等优点。与双积分相比，逐次逼近式AD转换的转换速度更快，而且精度更高，比如ADC0809、ADC0808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，将数字量送到单片机进行分析和显示。一个n位的逐次逼近型AD转换器只需要比较n次，转换时间只取决于位数和时钟周期，逐次逼近型AD转换器转换速度快，因而在实际中广泛使用。本次设计采用ADC0809芯片。