2014单片机课程设计报告格式模板

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2014单片机课程设计报告

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性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图 3-2 所示。U119 XTAL1 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17

18

XTAL2

9

RST

29 30 31

PSEN ALE EA

1 2 3 4 5 6 7 8

P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 AT89C51

本设计是利用单片机 AT89C51 与 ADC0808 设计一个数字电压表，测量 0- 5V 之间的直流电压值，四位数码显示，但要求使用的元器件数目最少。 ADC0808 是 8 位的 A/D 转换器。当输入电压为 5.00V 时，输出的数据值为 255(0FFH) ,因此最大分辨率为 0.0196(5/255) 。ADC0808

具有 8 路模拟量输入 端口，通过 3 位地址输入端能从 8 路中选择一路进行转换。如每隔一段时间依次 轮流改变 3 位地址输入端的地址，就能依次对 8 路输入电压进行测量。LED 数码 管显示采用软件译码动态显示。通过按键选择可对 8 路循环显示，也可单路显示， 单路显示可通过按键选择显示的通道数。 可以测量 0~5V 范围内的 3 路直流电压值。 在 4 位 LED 数码管上轮流显示各 路电压值或单路选择显示， 其中 3 位 LED 数码管显示电压值， 显示范围为 0.00V~ 5.00V, 1 位 LED 数码管显示路数,3 路分别为 0-2。 要求测量的最小分辨率为 0.02V。

设 计 要 求

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设计思路：多路数字电压表应用系统硬件电路由单片机、A/D 转换器、数码管显示电路 和按键处理电路组成，由于 ADC0808 在进行 A/D 转换时需要有 CLK 信号，本试 验中 ADC0808 的 CLK 直接由外部电源提供为 500kHz 的方波。由于 ADC0808 的 参考电压 VREF=VCC,所以转换之后的数据要经过数据处理，在数码管上显示 出电压值。实际显示的电压值(D/256*VREF) ADC0808 采用逐次逼近法转换，把 模拟电压转换成 16 进制的 D,由于是对直流电压 0~5V 进行采集，所以 D 对应 的电压为 V0 ,我们的目的就是要把 V0 显示在 LED 显示器上，因为单片机不好 进行小数点计算，所以有：V0=2*D 扩大了 100 倍，扩大 100 倍后的结果高八位 放寄存器 B,低八位放寄存器 A,分寄存器 B 为 0 或不为 0 的情况进行存取数据， 得到的结果个位放入 R0,十位放入 R1,通过查表使之显示在 LED 显示器。

仿真电路图设 计 过 程

用 Protues 软件仿真设计的电路如图 3-1 所示。RV167% 23%

RV228%

RV31k87%

RV41k

1k

1k

Volts

Volts

Volts

Volts

+88.8

+88.8

+88.8

+88.8

IN0

IN1

IN2

P0 P1 P2 P3

U4:BRD 5 4

IN3

+5

循环

U4:A2

6 74LS02 1

单步

U18 7 6 5 4 3 2 1 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1/T2EX P1.0/T2 P3.7/RD P3.6/WR P3.5/T1 P3.4/T0 P3.3/INT1 P3.2/INT0 P3.1/TXD P3.0/RXD P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10 P2.1/A9 P2.0/A8 P0.7/AD7 P0.6/AD6 P0.5/AD5 P0.4/AD4 P0.3/AD3 P0.2/AD2 P0.1/AD1 P0.0/AD0 17 16 15 14 13 12 11 10 28 27 26 25 24 23 22 21 32 33 34 35 36 37 38 39 RD WR P0 P1

WR

3 74LS02

U23 4 7 8 13 14 17 18 1 11 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 OE LE 74LS373 21 20 19 18 8 15 14 17 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 2 5 6 9 U3(CLOCK) 12 15 16 19 10 6 7 AD1 AD2 AD3 ALE

P2 p3

31 30 29

C422u 9

EA ALE PSEN

U3CLOCK START EOC OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 OUT5 OUT6 OUT7 OUT8 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 ADD A ADD B ADD C ALE VREF(+) VREF(-) 26 27 28 1 2 3 4 5 25 24 23 22 12 16 IN0 IN1 IN2 IN3

RST

R110K

C218 33P XTAL2

X1 C310u

19

XTAL1 AT89C52 NET=p5

AD1 AD2 AD3 ALE

9

OE ADC0808

图 3-1 仿真电路

+5

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简易数字电压测量电路由 A/D 转换、数据处理及显示控制等组成

。电路原理 图见附录 2。A/D 转换由集成电路 0808 完成。0808 具有 8 路模拟输入端口，地址 (23-25)脚可决定对哪路模拟输入作 A/D 转换，22 脚为地址锁存控制，当输入为高 电平时， 对地址信号进行锁存。 6 脚为测试控制， 当输入一个 2us 宽高电平脉冲时， 就开始 A/D 转换。 7 脚为 A/D 转换结束标志， 当 A/D 转换结束时 7 脚输出高电平。 9 脚为 A/D 转换数据输出允许控制，当 OE 脚为高电平时，A/D 转换数据从该端 口输出。10 脚为 0808 的时钟输入端，由外部信号源提供。单片机的 P1、P3.0-P3.3 端口作为四位 LED 数码管现实控制。P3.5 端口用作单路显示/循环显示转换按钮， P3.6 端口用作单路显示时选择通道。P0 端口作 A/D 转换数据读入用，P2 端口用 作 0808 的 A/D 转换控制。

主要功能特性(1) 4K 字节可编程闪烁存储器。 (2) 32 个双向 I/O 口； 128×8 位内部 RAM 。 (3) 2 个 16 位可编程定时 / 计数器中断，时钟频率 0-24MHz 。 (4) 可编程串行通道。 (5) 5 个中断源。 (6) 2 个读写中断口线。 (7) 低功耗的闲置和掉电模式。 (8) 片内振荡器和时钟电路。

AT89C51 的引脚介绍89C51 单片机多采用 40 只引脚的双列直插封装 (DIP) 方式，下面分别简 单介绍。 (1)电源引脚 电源引脚接入单片机的工作电源。 Vcc(40 引脚) :+5V 电源。 GND(20 引脚):接地。 (2)时钟引脚 XTAL1(19 引脚):片内振荡器反相放大器和时钟发生器电路的输入端。 XTAL2(20 引脚):片内振荡器反相放大器的输出端。

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