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基于51單片機(jī)的簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)
目錄
1 引言1
2 設(shè)計(jì)方案1
3 元器件3
4 實(shí)際電路8
5 單片機(jī)程序10
6 電路板制作15
7總結(jié)16
8附錄16
9參考文獻(xiàn)17
2.2 設(shè)計(jì)思路
⑴根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇AT89C51單片機(jī)為核心控制器件。
⑵A/D轉(zhuǎn)換采用ADC0808實(shí)現(xiàn)，與單片機(jī)的接口為P1口和P2口的高四位引腳。
⑶電壓顯示采用4位一體的LED數(shù)碼管。
⑷LED數(shù)碼的段碼輸入,由并行端口P0產(chǎn)生：位碼輸入，用并行端口P2低四 位產(chǎn)生。
2.3 設(shè)計(jì)方案
將被測(cè)電壓輸入ADC0808的電壓輸入端口，進(jìn)行采集。接著，將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。然后，通過控制單片機(jī)的內(nèi)部程序，讓單片機(jī)系統(tǒng)按照規(guī)定的時(shí)序來(lái)采集ADC0808輸入的數(shù)字信號(hào)，并通過算法計(jì)算出被測(cè)電壓的值。最后，單片機(jī)再將計(jì)算好的電壓值，按照一定的時(shí)序送入LED數(shù)碼管中，讓其顯示。同時(shí)，設(shè)置監(jiān)測(cè)電路，當(dāng)電壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)，進(jìn)行報(bào)警提示。
4 實(shí)際電路
4.1電路設(shè)計(jì)
經(jīng)過以上的設(shè)計(jì)過程，可設(shè)計(jì)出基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易數(shù)字直流電壓表硬件電路原理圖如下圖所示。
此電路的工作原理是：+5V模擬電壓信號(hào)通過變阻器VR1分壓后由ADC0808的IN0通道進(jìn)入（由于使用的IN0通道，所以ADDA,ADDB,ADDC均接低電平），經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字量經(jīng)過其輸出通道D0-D7傳送給AT89C51芯片的P1口，AT89C51負(fù)責(zé)把接收到的數(shù)字量經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生正確的7段數(shù)碼管的顯示段碼傳送給四位LED，同時(shí)它還通過其四位I/O口P2.0、P2.1、P2.2、P2.3產(chǎn)生位選信號(hào)控制數(shù)碼管的亮滅。
此外，AT89C51還控制ADC0808的工作,此外，我們還可以通過編程來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)量。簡(jiǎn)易數(shù)字直流電壓表的硬件電路已經(jīng)設(shè)計(jì)完成，就可以選取相應(yīng)的芯片和元器件，利用Proteus軟件繪制出硬件的原理，并仔細(xì)地檢查修改，直至形成完善的硬件原理圖。但要真正實(shí)現(xiàn)電路對(duì)電壓的測(cè)量和顯示的功能，還需要有相應(yīng)的軟件配合，才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
在protues軟件仿真后的電路圖是
4.2電路分析
我們開始的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)就是一個(gè)數(shù)字電壓表，而最后我們新添加一個(gè)測(cè)量溫度的功能。按鈕1是切換兩個(gè)測(cè)量電壓的通道，按鈕2是切換電壓和溫度的通道。
首先，+5V模擬電壓信號(hào)通過變阻器VR1分壓后由ADC0809的通道進(jìn)入,經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字量經(jīng)過其輸出通道D0-D7傳送給單片機(jī)，單片機(jī)控制ADC0809.然后單片機(jī)負(fù)責(zé)把接收到的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生正確的7段數(shù)碼管的顯示段碼，并且傳送給四位數(shù)碼管，同時(shí)通過單片機(jī)四位I/O口產(chǎn)生位選信號(hào)控制數(shù)碼管的亮滅。
此外，我們通過編寫程序，利用18b20溫度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫度的檢測(cè)，將溫度數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)處理，由單片機(jī)處理數(shù)據(jù)并在LED數(shù)碼管中顯示溫度數(shù)據(jù)。
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