基于单片机的简易直流电压表课程设计
基于51单片机的直流数字电压表设计

基于51单片机的直流数字电压表设计概述:直流数字电压表是一种用于测量直流电压的仪器,它通过将电压信号转换为数字形式,并显示在数码管上,实现对电压的准确测量。
本文将介绍基于51单片机的直流数字电压表的设计原理和实现方法。
一、设计原理:1.1 电压信号采集:直流数字电压表的第一步是采集待测电压信号。
常用的采集方法是使用一个分压电路将待测电压降低到合适的范围,再通过运算放大器将其放大到合适的电平。
51单片机的模拟输入引脚可以接受0-5V的模拟电压信号,因此可以直接将放大后的信号接入单片机进行采集。
1.2 模数转换:采集到的模拟电压信号需要经过模数转换(A/D转换)才能被单片机读取和处理。
51单片机内部集成了一个10位的A/D转换器,可以将输入的模拟电压转换为相应的数字量。
通过设置不同的参考电压和采样精度,可以实现对不同电压范围的准确测量。
1.3 数码管显示:经过模数转换后,得到的数字量需要通过数码管进行显示。
51单片机的IO口可以通过控制段选和位选的方式,将数字量转换为相应的数码管显示。
可以根据需要选择常用的七段数码管或者液晶显示屏进行显示。
二、设计实现:2.1 硬件设计:硬件设计包括电路原理图设计和PCB布局设计两个部分。
电路原理图设计主要包括电压采集电路、运算放大器、A/D转换器和数码管驱动电路等部分。
PCB布局设计需要考虑信号的走线和电源的分布,以保证电压信号的准确采集和显示。
在设计过程中,需要注意地线和信号线的分离,以减少干扰。
2.2 软件设计:软件设计主要包括单片机的程序编写和调试。
首先需要编写采集模拟电压信号和进行A/D转换的程序,将转换后的数字量存储在单片机的内部存储器中。
然后编写数码管驱动程序,将存储的数字量转换为相应的数码管显示。
最后,通过按键或者旋转编码器等方式,可以实现对量程和精度的选择。
三、设计优化:3.1 精度优化:为了提高直流数字电压表的测量精度,可以采用更高精度的A/D转换器,增加参考电压的精度,或者通过校准电路对测量误差进行校正。
简易数字直流电压表的设计--单片机课程设计

1、前言数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM,它是采用数字化测量技术,把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
传统的指针式电压表功能单一、精度低,不能满足数字化时代的需求,采用单片机的数字电压表,由精度高、抗干扰能力强,可扩展性强、集成方便,还可与PC进行实时通信。
目前,由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表,已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域,示出强大的生命力。
与此同时,由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表,也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。
本章重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原理。
2 、系统原理及基本框图如图2.1所示,模拟电压经过档位Array切换到不同的分压电路衰减后,经隔离干扰送到A/D转换器进行A/D转换,然后送到单片机中进行数据处理。
处理后的数据送到LED中显示。
图2.1系统基本方框图3、硬件设计3.1 、电源电路图 3.1 电源电路原理图3.2 、A/D 转换电路A/D 转换器的转换精度对测量电路极其重要,它的参数关系到测量电路性能。
本设计采用A/D 转换器,它的性能比较稳定,转换精度高,具有很高的抗干扰能力,电路结构简单,其缺点是工作速度较低。
在对转换精度要求较高,而对转换速度要求不高的场合如电压测量有广泛的应用。
图3.2.1 A/D 转换器图3.2.2双积A/D 转换器的波形图如图所示:对输入模拟电压和基准电压进行两次积分,先对输入模拟电压进行积分,将其变换成与输入模拟电压成正比的时间间隔 T1,再利用计数器测出此时间间隔,则计数器所计的数字量就正比于输入的模拟电压;接着对基准电压进行同样的处理。
在常用的A/D转换芯片(如ADC -0809、ICL7135、ICL7109 等)中,ICL7135与其余几种有所不同,它是一种四位半的A/D转换器,具有精度高(精度相当于14位二进制数)、价格低廉、抗干扰能力强等优点。
单片机课程设计---基于单片机的简易数字电压表设计

单片机原理及应用课程设计报告书题目:基于单片机的简易数字电压表设计姓名:学号:指导老师:设计时间:2012.4目录1.引言 (1)1.1.设计意义 (1)1.2.系统功能要求 (1)2.方案设计 (1)3.硬件设计 (2)3.1.硬件电路 (2)3.1.1.硬件电路图部分模块设计 (2)3.1.2.硬件电路图整体设计 (4)3.2.硬件电路仿真 (5)4.软件设计 (5)4.1.初始化程序 (5)4.2.主程序 (5)4.3.显示子程序 (6)4.4.A/D转换测量子程序 (6)5.系统调试 (7)6.设计总结 (8)7.附录 (8)7.1.源程序代码 (8)7.2.作品实物图片 (14)8.参考文献 (14)基于单片机的简易数字电压表设计1.引言1.1.设计意义传统的指针式刻度电压表功能单一,进度低,容易引起视差和视觉疲劳。
而数字电压表读数直观抗干扰信号等优点。
通过本次基于AT89C52单片机为控制系统,ADC0809为转换的简易数字电压表的课程设计可以从中了解片机控制的数字电压表的基本原理,将课堂上的理论知识紧密的联系起来,掌握包括硬件的组装及相关软件的使用和系统调试。
1.2.系统功能要求简易数字电压表可以测量0-5V的8路输入电压值,并在4位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。
测量误差约为0.02V。
2.方案设计按系统功能实现要求,决定控制系统采用AT89C52单片机,A/D转换采用ADC0809.系统除能实现要求的功能外,还能方便的进行8路其他A/D转换量的测量,远程测量结果传送等拓展功能。
数字电压表系统设计方案框图如图1所示:图1 数字电压表系统设计方案框图3.硬件设计3.1.硬件电路3.1.1.硬件电路图部分模块设计AT89C52芯片引脚图如图2 所示AT89C52图2晶振电路晶振电路用于产生单片机工作所需的时钟信号,使用晶体震荡器时,c2,c3取值20~40PF,使用陶瓷震荡器时c2,c3取值30~50PF。
基于单片机的数字电压表的课程设计

基于单片机的数字电压表的课程设计一、引言在电子测量领域,电压表是一种常见且重要的测量工具。
传统的模拟电压表存在精度低、读数不直观等缺点,而数字电压表则凭借其高精度、高稳定性和直观的数字显示等优势,在电子测量中得到了广泛的应用。
本课程设计旨在基于单片机设计一款数字电压表,以实现对直流电压的准确测量和数字显示。
二、设计要求1、测量范围:0 5V 直流电压。
2、测量精度:优于 01V 。
3、显示方式:四位数码管显示。
4、具备超量程报警功能。
三、系统总体设计本数字电压表系统主要由单片机最小系统、A/D 转换模块、数码管显示模块和报警模块组成。
单片机最小系统作为控制核心,负责整个系统的运行和数据处理。
A/D 转换模块将输入的模拟电压转换为数字量,供单片机读取。
数码管显示模块用于显示测量的电压值。
报警模块在测量电压超过设定范围时发出报警信号。
四、硬件设计1、单片机最小系统选用 STC89C52 单片机,其具有性能稳定、价格低廉等优点。
最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
2、 A/D 转换模块采用 ADC0809 芯片进行 A/D 转换。
ADC0809 是 8 位逐次逼近型A/D 转换器,具有 8 个模拟输入通道,能够满足本设计的需求。
3、数码管显示模块使用四位共阳极数码管进行电压显示。
通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选,实现数字的显示。
4、报警模块采用蜂鸣器作为报警元件,当测量电压超过 5V 时,单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声报警。
五、软件设计软件部分主要包括主程序、A/D 转换子程序、数据处理子程序和显示子程序等。
1、主程序负责系统的初始化,包括单片机端口设置、A/D 转换器初始化等。
然后循环调用 A/D 转换子程序、数据处理子程序和显示子程序,实现电压的测量和显示。
2、 A/D 转换子程序控制 ADC0809 进行 A/D 转换,并读取转换结果。
3、数据处理子程序将 A/D 转换得到的数字量转换为实际的电压值,并进行精度处理。
基于8051单片机的简易数字电压表设计

基于8051单片机的简易数字电压表设计姓名:吴建亮班级:电信1202 学号:201203090224摘要电压表应用十分广泛,但大部分是模拟电压表,而由于其特性,反应速度慢,读数麻烦并且误差较大,所以为适应不断快速发展的高速信号领域,已经广泛使用数字电压表。
本实验设计是基于51单片机开发板ESDM-3A实现的一种数字电压表系统。
该设计采用8051单片机作为控制核心,以ADC0为模数转换数据采样,实现被测电压的数据采样,外部采用LCD12864液晶显示电压表的电压值。
1.设计任务和要求1.1 设计任务设计制作一个简易直流电压表,该直流电压表能测量直流电压。
各硬件模块如图1.1所示。
输入电压AD转换器8051单片机LCD12864图1.1硬件框图1.2 设计要求(1)ADC0的工作方式设置如下:采用单端输入,模拟输入电压从P2.0输入;选择DDV作为参考电压源;转换时钟频率设置为2MHz;采用写“AD0BUSY”启动A/D转换。
(2)采用定时器中断每隔0.5s启动一次A/D转换;通过ADC0中断服务程序读取转换值。
2.设计方案2.1 硬件电路硬件模块如上图1.1所示。
输入电压由开发板上J8接口的第2脚0~5.0V接跳线至单片机扩展接口J7的第4脚P2.0,调节电位器RP3实现不同电压的输入。
AD转换器、单片机、液晶屏在开发板已经连接好。
下面简单介绍所用的器件。
C8051F360单片机主要模拟和数字资源包括:(1)高速8051微控制器内核。
(2)10位逐次逼近型A/D转换器。
(3)10位电流输出D/A转换器。
(4)两个模拟电压比较器CP1和CP0。
(5)片内锁相环PLL。
(6)扩充中断处理系统。
(7)存储器,256字节内部RAM;1024字节XRAML;32字节闪存存储器。
(8)数字资源,多达39个I/O引脚,全部为三态双向口,允许与5V系统接口。
(9)时钟源,2个内部振荡器;80kHz低频低功耗振荡器。
单片机课程设计-简易数字电压表

课程设计报告题目:简易数字电压表课程名称:单片机与接口技术课程设计院系:电子工程学院专业、班级:学生姓名:学生学号:指导老师:目录一、设计目的及设计要求二、总体设计思路三、系统硬件设计四、软件流程图及必要说明五、总结一、设计目的及设计要求1.设计目的:(1).熟悉单片机系统综合设计方法。
(2).掌握数码管的动态显示原理。
(3).掌握ADC0809的工作原理。
2.设计要求:数字电压表的基本原理,是对直流电压进行模数转换,其结果用数字直接显示出来,按其基本工作原理可分为积分式和比较式。
基本要求:简易数字电压表可以测量0-5V的单通道输入电压值,测量值能通过数码管以十进制显示电压值,测量误差约为±0.1V。
二、总体设计思路在598k3综合实验/仿真系统中,用双头线将可调电压区的VOUT接至ADC0809 模数转换区的IN0,此IN0端口作为待测输入电压端口,由ADDA、ADDB、ADDC都为低电平时决定,因此ADC0809 模数转换区的ADDA、ADDB、ADDC接至GND,可调电压区的VIN 接至电源+5V,ADC0809 模数转换区的CS4 接至系统接口区的8000H 端口,ADC0809模数转换区的WR接至系统接口区的/IOWR端口,ADC0809 模数转换去的 RD 接至系统接口区的/IORD, CLK接至单脉冲与时钟区的500K,用8 芯线将数据总线JX0 接至A DC0809模数转换区的JX6,即将ADC0809的输出端接入实验箱系统中8255的输入端。
然后在AT89S51主控芯片的控制下,将8255的PA输出端口作为数码管的位选控制端,PB 输出端口作为数码管的字形控制端。
三、 系统硬件设计1.系统原理框图系统原理框图2.AT89S52引脚说明AD0809 D0~D7 IN0~IN7VREF+ VREF- CLK OEST 、ALEAT89S528255 D0~D7PA0~PA 7PB0~PB7数码管控制线控制线位选段选XTAL2:系统时钟的反相放大器输出端,一般在设计上只要在XTAL1和XTA L2上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了,此外可以在两引脚与地之间加入一20PF的小电容,可以使系统更稳定,避免噪声干扰而死机。
简易数字电压表课程设计

电子测量结课作业简易数字电压表指导教师:学院:专业班级:姓名:学号:摘要本文介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计。
该设计主要由三个模块组成:A/D转换模块,数据处理模块及显示模块。
A/D转换主要由芯片ADC0832来完成,它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片AT89C52来完成,其负责把ADC0832传送来的数字量经过一定的数据处理,产生相应的显示码送到显示模块进行显示;此外,它还控制着ADC0832芯片工作。
该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少,成本低,且测量精度和可靠性较高。
此数字电压表可以测量0-5V的1路模拟直流输入电压值,并通过一个LCD1602液晶屏显示出来。
关键词: 单片机;数字电压表;A/D转换;AT89C52;ADC0832目录1 数字电压表的简介 01.1数字电压表简介 01.2数字电压表的的背景与意义 02 设计总体方案 (2)2.1 设计要求 (2)2.2 设计思路 (2)2.3 设计方案 (2)3 硬件电路设计 (4)3.1 A/D转换模块 (4)3.2 单片机系统 (6)3.3 复位电路和时钟电路 (9)3.4 LCD显示系统设计 (10)3.5 总体电路设计 (12)4 程序设计 (13)4.1 程序设计总方案 (13)4.2 系统子程序设计 (13)5 仿真 (15)5.1软件调试 (15)5.2显示结果及误差分析 (15)5.2.1 显示结果 (15)5.2.2 误差分析 (17)结论 (19)参考文献 (20)附录............................................................................................... 错误!未定义书签。
1 数字电压表的简介1.1数字电压表简介在电量的测量中,电压、电流和频率是最基本的三个被测量,其中电压量的测量最为经常。
基于单片机的简易数字电压表设计

基于单片机的简易数字电压表设计随着电子技术的迅猛发展,数字电压表在实验室、工业和日常生活中的应用越来越广泛。
本文将详细介绍基于单片机的简易数字电压表的设计过程,包括系统设计思路、硬件选型、软件实现以及调试过程。
设计一个简易数字电压表的目标是实现对直流电压的实时测量,并将其以数字形式显示。
该系统的核心是单片机,它负责数据采集、处理及结果显示。
选用单片机的原因在于其体积小、成本低、易于编程等优点。
在硬件设计方面,系统主要由输入电路、单片机、显示模块和电源模块组成。
输入电路的作用是将待测电压信号转化为单片机可处理的电信号。
一般采用分压电路,通过电阻分压的方法,将高电压降低至单片机的可接受范围。
还需考虑输入电压的范围,以确保测量精度和系统安全。
选用的单片机需具备一定的模拟输入功能,以便对电压进行采样。
常用的单片机型号有51系列、AVR系列及STM32系列等,其中STM32系列因其较高的性能和丰富的外设而受到广泛关注。
在设计中,应根据具体需求选择合适的单片机,并进行必要的引脚配置。
显示模块的选择是系统设计的重要环节,常用的有液晶显示屏(LCD)和七段数码管。
液晶显示屏具有显示内容丰富、可视角度广等优势,但其功耗相对较高。
而七段数码管则以其简洁明了的特性广泛应用于数字电压表中。
在本设计中,建议使用LCD显示模块,以便于显示多位数值及相关信息。
电源模块的设计需确保系统的稳定运行。
一般采用稳压电源,为单片机及其他外设提供稳定的电压供应。
需考虑电源的功耗及散热问题,确保系统在长期工作中不会出现故障。
数据处理模块是整个系统的核心,其主要任务是将采集到的模拟电压信号转换为相应的数字值。
可采用模数转换(ADC)技术,将模拟信号转换为数字信号,并进行必要的线性化处理。
处理过程中,应考虑量化误差及噪声对测量结果的影响。
数据显示模块负责将处理后的电压值通过LCD显示出来。
在这一过程中,需要对显示内容进行格式化,以确保信息的清晰易读。
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课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导老师:工作单位:题目:简易直流电压表的设计初始条件:电脑一台、proteus作图软件、keilc51编译器、medwin仿真软件要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求以及说明书撰写等具体要求)1、技术要求:以89s51单片机为核心芯片,设计一个简易直流电压表,要求如下:A、能够对直流电压进行相应的采集和转换;B、利用led对电压值进行显示,精确到小数点后一位;2、主要任务:(1)复习有关课程,如数字电路、单片机等;(2)以89s51为核心,根据设计指标设计电路的框图;(3)根据要求设计出电路逻辑图和装配图;(4)查阅资料,确定所需各元器件型号和参数;(5)自拟调整测试方法,并调试电路使其达到设计指标要求;(6)撰写设计说明书,进行答辩。
3、撰写课程设计说明书:封面:题目,学院,专业,班级,姓名,学号,指导教师,日期任务书目录正文:1、技术指标;2、设计方案及其比较;3、实现方案;4、调试过程及结论;5、心得体会;6、参考文献时间安排:课程设计时间:1周-2周1周:明确任务,查阅资料,初步设计电路原理图;2周:按照电路原理图布线,并调试通过。
按照要求撰写课程设计说明书。
指导教师签名:年月日系主任(或负责老师)签名:年月日目录1 设计方案 (2)2 设计总体框图 (2)2.1 硬件总体框图 (2)2.2 程序总体框图 (3)3.1 待测信号源单元电路 (5)3.2 A/D模数转换单元 (5)3.3 单片机控制单元 (6)3.3.1 AT89C52单片机芯片 (6)3.3.2 外部时钟电路 (7)3.3.3 复位电路 (8)3.4 数码管显示模块 (9)4 电路原理说明 (10)4.1 AT89C52单片机 (10)4.2 ADC0809模数转换芯片 (11)4.3 八段数码管和74LS47 (13)4.3.1 八段数码管 (13)4.3.2 74LS47译码芯片 (13)4.4 系统整体工作原理 (14)4.4.1 硬件原理 (14)4.4.2 软件原理分析 (16)5.设计心得 (23)6参考文献 (23)附录: (24)附录1:调试报告 (24)附录2:元器件清单 (25)简易直流电压表的设计1 设计方案根据本次课设的要求,以51单片机为核心,设计一个简易直流电压表,电压表的作用即是测直流电压的大小,而由所学微控制器的知识可知,可以利用单片机的模数转换来实现这一设计。
模数转换就是用单片机控制模数转换芯片(A/D),使它对外部的一个模拟信号进行采样、量化然后转化为一个离散的数字量,提供给控制器作进一步处理。
常用的A/D有ADC0809、ADC0808等。
它们都是8位的模数转换芯片,即把模拟量转换为一个8位的二进制数字。
实际应用中还有12位、16位等更高位的A/D,但本次设计做简易电压表,精度上不作太高要求,故只须8位的即可。
此次电压表总体的方案就是用单片机的I/O口输出信号来控制A/D启动转换,将送入的模拟量转换为一个8位数字量,然后再通过I/O口送回单片机内部进行处理,单片机进行一系列的运算和校准后,通过数码管将电压值显示出来。
而在方案的实现上由两部分组成:硬件部分和软件部分。
硬件即电子元器件的选择且将它们连接成一个可行的硬件系统,软件是硬件系统功能化的重要组成部分。
没有软件,硬件将无法实现所需功能。
硬件的设计可以在Proteus上进行,软件可以用Proteus自带的汇编工具或是KEIL C51等工具编写C语言,然后在Proteus将硬软件相结合,进行仿真,再根据结果不断对硬件进行改进,对软件进行调试,实现目的功能。
2 设计总体框图系统的设计包括两部分,即硬件原理框图的设计和程序框图设计。
2.1 硬件总体框图硬件总体框图由四个大模块组成,硬件框图如图1所示。
一般的A/D芯片具有多路转换通道,故在此设计中可利用多路通道设计成多通道的直流电压表。
还可以通过改变A/D 芯片的参考电压来改变其量程。
A/D芯片将输入的模拟电压值转换为一个8位的二进制数字,再输送到单片机控制单元,经过处理显示出电压值。
2.2 程序总体框图设计程序部分时,主要应包括主函数和和几个功能子函数。
根据电压表的特性,设计了A/D准换的子函数,包括通道0和通道1,还有数码管显示子函数,包括5V和10V量程两个。
程序总体框图如下图2所示。
3 设计单元电路根据第二节中原理框图,可将整个系统设计为四个部分:待测模拟信号源部分,模数转换部分,微控制器部分,数码管显示部分。
其中,待测信号源部分实际上不属于待设计开发的部分,因为电压表的待测信号一般都是来自外部,在此,设计它是供其它部分的开发和仿真。
3.1 待测信号源单元电路待测信号源就是直流电压表应用时,所须测电压值的信号源,实际上不属于电压表的内部结构,但在此开发研究时,设计它以供仿真。
其电路图如图3所示。
图3 待测信号源该部分实际上是两个滑动变阻器均接在电源和地两端,中间的滑线端提供两路待测信号,这两路分别提供给模数转换的通道0和通道1。
3.2 A/D模数转换单元A/D对前端的待测信号源提供的模拟电压进行转换,实际是对模拟量进行采样和量化的过程,最终会转换出一个与模拟值相对应的数字量。
单元电路如图4所示。
图4 A/D转换单元电路该单元外围还有控制量程的选择开关,时钟源及与单片机相连的各端口(具体见标号),通过改变基准电压Vref(+)可改变量程,而本设计提供了10V和5V两个量程档,受选择开关控制。
八路模拟输入通道中,设计时只用了两路,即IN0、IN1,只要依次原理稍加扩展,可增添更多路的通道。
数据输出口OUT8-OUT1分别与单片机的P0口相连。
3.3 单片机控制单元单片机控制单元是整个系统的核心中枢,对外围进行控制,对数据进行运算处理,是连接各部分的纽带。
它主要包括51单片机芯片和其工作所必须的外围电路,如时钟振荡电路和复位电路等。
3.3.1 AT89C52单片机芯片其电路如图5所示。
图5 单片机控制单元电路AT89C52是51系列的一种单片机,其具体介绍在第四节作详细介绍。
3.3.2 外部时钟电路主要是通过一个12MHZ的时钟晶振产生时钟信号,以作为单片机工作的外部时钟,其XTAL1和XTAL2分别接入到单片机上相对应的引脚。
电路图如图6。
图6 外部时钟电路外部时钟的晶振频率为12MHZ,则通过该电路提供给单片机的时钟也为12MHZ.3.3.3 复位电路当对单片机的的reset引脚加超过两个机器周期以上的高电平时,可使单片机复位,即程序从头开始执行。
设计的复位电路如图7所示:图6 时钟晶振电路图7 复位电路当按一次键后,形成的RC电路会使RST端的高电平保持两个机器周期以上,使单片机复位。
3.4 数码管显示模块选用了两片集成的共阳极数码管,每片是由两块8端数码管组成(包括小数点位)。
这四块8断数码管共用相同的数据输入线,每块有一根片选线,只有选中了该数码管,它才会点亮并显示。
而通过动态扫描原理可以使接在同一数据线的几块数码管显示不同的数。
其中的74LS47芯片是BCD转7段数码管的译码器。
在DCBA输入BCD码值,通过74LS47转换就可以在数码管上显示十进制数字。
其中有两块电压表起校准对比作用。
图8 数码管显示模块4 电路原理说明现对电路的各器件和整个系统的工作原理分别加以阐述。
4.1 AT89C52单片机AT89C52是51系列的一个型号,它是ATMEL公司生产的。
AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元,AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程。
DIP封装的引脚图如图9所示。
图9 AT89C52引脚AT89C52的主要功能特性有:兼容MCS51指令系统,8k可反复擦写(>1000次)Flash ROM ,32个双向I/O口,256x8bit内部RAM,3个16位可编程定时/计数器中断,时钟频率0-24MHz,2个串行中断,可编程UART串行通道, 2个外部中断源,共8个中断源,2个读写中断口线,3级加密位,低功耗空闲和掉电模式 ,软件设置睡眠和唤醒功能。
而在本次设计中只需要用到最基本的4个输入输出I/O口功能。
通过汇编或是C 语言编程,可以用指令对单片机的各输入输出进行控制,还可以进行各种基本运算。
4.2 ADC0809模数转换芯片ADC0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。
其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。
ADC0808是ADC0809的简化版本,功能基本相同。
一般在硬件仿真时采用ADC0808进行A/D转换,实际使用时采用ADC0809进行A/D转换。
DIP封装的引脚如图10所示。
图10 ADC0809引脚图其内部结构如图11所示。
ADC0809芯片有28条引脚,各引脚定义:引脚1~5,26~28(IN0~IN7):8路模拟量输入端。
引脚8,14,15,17~21:8位数字量输出端。
引脚22(ALE):地址锁存允许信号,输入,高电平有效。
6脚(START): A/D转换启动脉冲输入端,输入一个正脉冲(至少100ns宽)使其启动(脉冲上升沿使0809复位,下降沿启动A/D转换)。
7脚(EOC): A/D转换结束信号,输出,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。
9脚(OE):数据输出允许信号,输入,高电平有效。
当A/D转换结束时,此端输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。
10脚(CLK):时钟脉冲输入端。
要求时钟频率不高于640KHZ。
12脚(VREF(+))、16(VREF(-)):参考电压输入端11脚(Vcc):主电源输入端。
13脚(GND):地。
引脚23~25(ADDA、ADDB、ADDC):3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路图11 ADC0809内部引脚该八位转换芯片,是把基准电压量化成256等份,然后通过逐次逼近法,对外部的模拟信号进行取样比较,确定其所在的等级,即所对应的8位二进制数的大小。
由此可知,8位转换芯片的精确度为基准电压除以256的值,如接5V基准电压时,精确度约为0.020V,接10V时,则约为0.039V.所以,基准电压值越低,精确度越高,但代价是量程也小。