基于51单片机的数字电压表设计--《单片机原理与应用》课程设计说明书

1.1 数字电压表介绍数字电压表简称 DVM，数字电压表基本原理是将输入的模拟电压信号转化为数字信号，再进行输出显示。而 A/D 转换器的作用是将连续变化的模拟信号量转化为离散的数字信号，器基本结构是由采样保持，量化，编码等几部分组成。因此 AD 转换是此次设计的核心元件。输入的模拟量经过 AD 转换器转换，再由驱动器驱动显示器输出，便得到测量的数字电压。本次自己的设计作品从各个角度分析了 AD 转换器组成的数字电压表的设计过程及各部分电路的组成及原理，并且分析了数模转换进而使系统运行起来的原理及方法。通过自己的实践提高了动手能力，也只有亲历亲为才能收获掌握到液晶学过的知识。其实也为建立节约成本的意识有些帮助。本次设计同时也牵涉到了几个问题：精度、位数、速度、还有功耗等不足之处，这些都是要慎重考虑的，这些也是在本次设计中的收获。1.3 本次设计要求本次设计的作品要求制作数字电压表的量程为 0 到 10v，由于用到的模数转换芯片是ADC0809，设计系统给的供电电压为+5v，所以能够测量的电压范围为-0.25v 到 5.25v 之间，但是一般测量的直流电压范围都在这之上，所以采纳电阻分压网络，设计的电压测量范围是 0 到 25v 之间，满足设计要求的最大量程 5v 的要求。同时设计的精度为小数点后三位，满足要求的两位小数的精度，在不考虑 AD 芯片的量化误差的前提下，此次设计的精度能够满足一般测量的要求。 2 单片机和 AD 相关知识2.1 51 单片机相关知识51 单片机是对目前所有兼容 intel 8031 指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是 intel 的 8031 单片机，后来随着技术的进展，成为目前广泛应用的８为单片机之一。单片机是在一块芯片内集成了 CPU、RAM、ROM、定时器／计数器和多功能 I/O 口等计算机所需要的基本功能部件的大规模集成电路，又称为 MCU。51 系列单片机内包含以下几个部件：一个８位 CPU；一个片内振荡器及时钟电路；4KB 的 ROM 程序存储器；一个 128B 的 RAM 数据存储器；寻址 64KB 外部数据存储器和 64KB 外部程序存储空间的控制电路；32 条可编程的 I/O 口线；两个 16 位定时／计数器；一个可编程全双工串行口；５个中断源、两个优先级嵌套中断结构。51 系列单片机如下图：P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0/RxD10P3.1/TxD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119VSS20P2....