基于AT89C52单片机的双路数字电压表.doc

本科生毕业设计基于AT89C52单片机的双路数字电压表设计 院 系 年5 月独 创 性 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计是本人在指引教师指引下获得的研究成果除了文中特别加以注释和道谢的地方外，设计中不涉及其她人已经刊登或撰写的研究成果与本研究成果有关的所有人所做出的任何奉献均已在设计中作了明确的阐明并表达了谢意签名： 　　年　　月　　日授 权 声 明本人完全理解许昌学院有关保存、使用本科生毕业设计的规定，即：有权保存并向国家有关部门或机构送交毕业设计的复印件和磁盘，容许毕业设计被查阅和借阅本人授权许昌学院可以将毕业设计的所有或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编设计本人设计中有原创性数据需要保密的部分为（如没有，请填写“无”）： 签名： 　 　年　　月　　日指引教师签名： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 年　　月　　日摘 要 本设计简介了基于AT89C52单片机为核心的、以ADC0832数模转换芯片采样、以LED数码显示屏显示的具有电压测量功能的具有一定精度的双路数字电压表。

在实现基本功能规定之上扩展了串口通讯、时钟功能、电阻测量、交流电压峰峰值和周期测试等功能，使系统达到了良好的设计效果和规定核心词：AT89C52单片机；模数转换；液晶显示；扩展功能ABSTRACT The report describes the AT89C52 based on the microcontroller as the core, ADC0832 digital-to-analog converter chip sampling, to LED digit display with voltage measurement function with a certain precision of two channel digital voltage meter. In achieving functional requirements based upon the expansion of serial communications, electrical resistivity measurement, AC voltage and the peak of cycle testing and other functions, allowing the system to achieve good results and the design requirements.Keywords : AT89C52 SCMC；analog-to-digital；conversion functions LED；expansion 目录1 绪论 11.1研究背景 11.2 PROTEUS简介 11.3 Keil uVision简介 22单片机概述 32.1 AT89C52芯片简介 32.1.1中央解决器 32.1.2数据存储器(RAM) 42.2时钟电路和复位电路 52.2.1时钟电路 52.2.2复位电路 62.3 RESPACK-8的简介 62.4 74LS164的简介 62.5 ADC0832简介 72.6数码管显示原理 93系统总体方案及硬件设计 103.1设计目的及规定 103.1.1设计目的 103.1.2设计任务及规定 103.2系统框图 103.3 系统总原理图 115 仿真过程 135.1 Keil uVision仿真过程 135.2 proteus仿真过程 15参照文献 19致 谢 20附 录 211 绪论1.1 研究背景老式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、集成以便，还可与PC进行实时通信。

目前，由多种单片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，显示出强大的生命力与此同步，由DVM扩展而成的多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 数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基本,电压表的数字化是将持续的模拟量如直流电压转换成不持续的离散的数字形式并加以显示,这有别于老式的以指针加刻度盘进行读数的措施, 避免了读数的视差和视觉疲劳目前数字电压表的内部核心部件是A/D转换器, 转换器的精度很大限度上影响着数字电压表的精确度,本文A/D转换器采用ADC0832对输入模拟信号进行转换, 控制核心AT89C52再对转换的成果进行运算和解决,最后驱动输出装置显示数字电压信号数字电压表的设计和开发,已有多种类型和款式老式的数字电压表各有特点,它们适合在现场做手工测量,要完毕远程测量并要对测量数据做进一步解决,老式数字电压表是无法完毕的然而基于PC通信的数字电压表,既可以完毕测量数据的传递,又可借助PC,做测量数据的解决因此这种类型的数字电压表无论在功能和事实上,都具有老式数字电压表无法比拟的特点,这使得它的开发和应用品有良好的前景。

1.2 PROTEUS简介 Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）它不仅具有其他EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件，它是目前最佳的仿真单片机及外围器件的工具虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐Proteus是世界上出名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其解决器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，即将增长Cortex和DSP系列解决器，并持续增长其她系列解决器模型在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器 Proteus软件具有其他EDA工具软件（例：multisim）的功能这些功能是： （1）原理布图（2）PCB自动或人工布线（3）SPICE电路仿真 。

革命性的特点：（1）互动的电路仿真，顾客甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件2）仿真解决器及其外围电路，可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运营后输入输出的效果配合系统配备的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境在Proteus中进行电路仿真时，先绘制好原理图，再调入已编译好的目的代码文献：*.HEX，随后便可在PROTEUS的原理图中模拟的实物运营状态和过程，进行观测从而改良自己的设计方案操作简朴，非常适合初学者进行单片机的仿真，进而理解其原理，增强实践1.3 Keil uVision简介 单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种措施，一种是手工汇编，另一种是机器汇编，目前已很少使用手工汇编的措施了机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码，用于MCS-51单片机的汇编软件有初期的A51，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高档语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。

Keil提供了涉及C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一种功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一种集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起软件设计部分采用模块化程序设计，用汇编言编写Keil是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机汇编或C语言软件开发系统，在功能上、构造性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用 Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面此外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目的代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解，在开发大型软件时更能体现高档语言的优势 2单片机概述单片机是集成在一种芯片上的计算机，全称单片微型计算机SCMC(Single Chip Micro-Computer)单片机是计算机、自动控制和大规模集成电路技术相结合的产物，荣计算机构造和控制功能与一体，因此除单片机外它尚有其她名称微型控制器（MCU） 随着单片机控制功能的增强和控制应用的普及，越来越多的人从控制的角度来看单片机。

为了增强其控制特点，把它称为微控制器MCU( Micro-Controller Unit)或单片机微控制器SMCU(Single Micro-Controller Unit)无论是国际还是国内，‘微控制器’的称呼已经十分普遍嵌入式微控制器（EMCU） 由于在单片机应用时一般是以嵌入式的方式融入被控系统之中，为强调其小而嵌入式的特点，因此就有嵌入式微控制器EMCU（Embedded Micro-Controller Unit）的称呼嵌入式微解决器（EMP） 近年来浮现了32位单片机，由于原器件数增长许多，因此在32位单片机中只把运算器和控制器单独集成在一种芯片上，而把其他部分集成在此外的芯片上鉴于运算器和控制器集成在一起称为中央解决单元或微解决器，于是就有嵌入式微解决器EMP(Embedded Micro-Processor)的称呼单片机自从20世纪70年代问世以来，已走过了30近年的发展历程虽然浮现过多种字长的单片机，但目前使用最多的仍是8位单片机，而在8位单片机中，具有基本和典型的是8051及其改善型80C51的使用更为广泛2.1 AT89C52芯片简介 AT89C52是MCS-51系列单片机的产品，涉及中央解决器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定期/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，目前我们分别加以阐明：2.1.1中央解决器中央解决器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的解决器，能解决8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完毕运算和控制输入输出功能等操作。

AT89C52的引脚图如图2-1所示： 图2-1 AT89C52引脚图2.1.2数据存储器(RAM) AT89C52内部有128个8位顾客数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于寄存控制指令数据，顾客只能访问，而不能用于寄存顾客数据，因此，顾客能使用的RAM只。