数字电压表的设计实验报告.doc

课程设计——基于51数字电压表设计物理与电子信息学院电子信息工程1、课程设计要求使用单片机AT89C52和ADC0832设计一个数字电压表,能够测量0-5V之间的直流电压值,两位数码显示。在单片机的作用下,能监测两路的输入电压值,用8位串行A/D转换器,8位分辨率,逐次逼近型,基准电压为5V;能用两位LED进行轮流显示或单路选择显示,。2、硬件单元电路设计AT89S52单片机简介AT89S52是一个低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含8kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S52具有如下特点:40个引脚,8kBytesFlash片内程序存储器,256bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级,2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。   ADC0832模数转换器简介ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片。由于它体积小,兼容性强,性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎,其目前已经有很高的普及率。学习并使用ADC0832可是使我们了解A/D转换器的原理,有助于我们单片机技术水平的提高。图1芯片接口说明:·CS_片选使能,低电平芯片使能。·CH0模拟输入通道0,或作为IN+/-使用。·CH1模拟输入通道1,或作为IN+/-使用。·GND芯片参考0电位(地)。·DI数据信号输入,选择通道控制。·DO数据信号输出,转换数据输出。·CLK芯片时钟输入。·Vcc/REF电源输入及参考电压输入(复用)。单片机对ADC0832的控制原理:正常情况下ADC0832与单片机的接口应为4条数据线,分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的,所以电路设计时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平,此时芯片禁用,CLK和DO/DI的电平可任意。当要进行A/D转换时,须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作,同时由处理器向芯片时钟输入端CLK输入时钟脉冲,DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第1个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平,表示启始信号。在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2位数据用于选择通道功能。当此2位数据为“1”、“0”时,只对CH0进行单通道转换。当2位数据为“1”、“1”时,只对CH1进行单通道转换。当2位数据为“0”、“0”时,将CH0作为正输入端IN+,CH1作为负输入端IN-进行输入。当2位数据为“0”、“1”时,将CH0作为负输入端IN-,CH1作为正输入端IN+进行输入。到第3个脉冲的下沉之后DI端的输入电平就失去输入作用,此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。从第4个脉冲下沉开始由DO端输出转换数据最高位DATA7,随后每一个脉冲下沉DO端输出下一位数据。直到第11个脉冲时发出最低位数据DATA0,一个字节的数据输出完成。也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据,即从第11个字节的下沉输出DATD0。随后输出8位数据,到第19个脉冲时数据输出完成,也标志着一次A/D转换的结束。最后将CS置高电平禁用芯片,直接将转换后的数据进行处理就可以了。ADC0832时序图:图二数字电压表设计的结构框图和原理图A\D转换部分AT89S52数码管显示部分时钟电路复位电路图3结构框图图4电路原理图硬件电路实物图图7硬件实物图器件清单表1器件清单所用器件名称型号及大小个数单片机开发板AT89S52一个滑动变阻器10K两个A\D转换器ADC0832一个LED共阳两个跳线插口--若干跳线---1,把0~~。主程序#include<>#defineuchar unsignedchar#define uint unsignedintsbit AD_CS=P1^1;sbit CLK=P1^2;sbit DIO=P1^0;ucharcodetable0[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0x3f};//带小数