毕业论文（设计）数码管显示的直流电压检测电路设计.doc

目录
第一章设计任务及要求 1
设计任务 1
设计思路 1
第二章设计总体方案 2
设计要求 2
设计方案 2
第三章硬件电路设计 3
A/D转换器 3
ADC0808主要特性 3
ADC0808的外部引脚特征 3
ADC0808的工作流程 3
4
AT89C51性能 4
AT89C51各引脚功能 4
LED显示系统设计 5
LED基本结构 5
LED显示器的选择 5
LED译码方式 5
LED显示器与单片机接口设计 5
总体电路设计 6
第四章课程设计进度安排 7
第五章程序设计 8
程序设计总方案 8
系统子程序设计 8
初始化程序 8
A/D转换子程序 8
显示子程序 9
第六章仿真结果 10
显示结果及误差分析 10
显示结果 10
误差分析 10
11
第七章课设心得 15
参考文献 16
第一章设计任务及要求
设计任务
STC12C5A60S2(引脚排序及基本功能同AT89S51)作为主控芯片,设计0-5V直流电压检测电路。一是利用单片机内部的A/D转换器测量外接直流电压;二是利用MAX7219驱动LG3641AH(或同型号共阴极)数码管,显示当前信号的电压值;三是根据需要扩展相应的外围电路。
设计思路
(1)根据设计要求,选择AT89C51单片机为核心控制器件。
(2)A/D转换采用ADC0808实现,与单片机的接口为P1口和P2口的高四位引脚。
(3)电压显示采用4位一体的LED数码管。
(4)LED数码的段码输入,由并行端口P0产生:位码输入,用并行端口P2低四位产生。
第二章设计总体方案
设计要求
(1)以MCS-51系列单片机为核心器件,组成一个简单的直流数字电压表。
(2)采用1路模拟量输入,能够测量0-5V之间的直流电压值。
(3)电压显示用4位一体的LED数码管显示,至少能够显示两位小数。
(4)尽量使用较少的元器件。
设计方案
硬件电路设计由6个部分组成; A/D转换电路,AT89C51单片机系统,LED显示系统、时钟电路、复位电路以及测量电压输入电路。
时钟电路
复位电路
A/D转换电路
测量电压输入
显示系统
AT89C51
P1
P2

P2

P0
图2-1
第三章硬件电路设计
A/D转换器
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(A/D转换器),A/D转换器是单片机数据采集系统的关键接口电路,按照各种A/D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。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A/D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A/D转换器转换速度快,因而在实际中广泛使用
ADC0808主要特性
8路8位A/D转换器,即分辨率8位;具有锁存控制的8路模拟开关;易与各种微控制器接口;可锁存三态输出,输出与TTL兼容;转换时间:128μs;转换精度:%;单个+5V电源供电;模拟输入电压范围0- +5V,无需外部零点和满度调整;低功耗,约15mW
ADC0808的外部引脚特征
IN0-IN7(8条):8路模拟量输入线,用于输入和控制被转换的模拟电压。
地址输入控制(4条):
ALE:地址锁存允许输入线,高电平有效,当ALE为高电平时,为地址输入线,用于选择IN0-IN7上那一条模拟电压送给比较器进行A/D转换。
ADDA,ADDB,ADDC:3位地址输入线,用于选择8路模拟输入中的一路。
START:START为“启动脉冲”输入法,该线上正脉冲由CPU送来,宽度应大于100ns,上升沿清零SAR,下降沿启动ADC工作。
EOC: EOC为转换结束输出线,该线上高电平表示A/D转换已结束,数字量已锁入三态输出锁存器。
D1-D8:数字量输出端,D1为高位。
OE:OE为输出允许端,高电平能使D1-D8引脚上输出转换后的数字量。
REF+、REF-:参考