proteus课程设计--AD0809.doc

课程设计课 程： Proteus 学生姓名： 吴亚军 学生学号： 0908050140 院 系： 电气信息工程学院 专 业： 电子信息科学与技术 班 级： 09级电技1 班 任课教师： 陈 帅 《Proteus》课程设计报告学生姓名： 吴亚军 学号：0908050140一、设计任务内容 如下列框图，当按下K1时，显示器显示模拟信号V1的测量值；当按下K2时，显示器显示模拟信号V2的测量值信号源可以采用传感器或信号发生器产生结合Proteus完成：1、设计的硬件电路图；2、软件操作流程图；3、运行的结果界面抓图；4、附设计的程序代码二、设计分析 在做一个单片机系统时，常常会遇到这样那样的数据采集，在这些被采集的数据中，大部分可以通过我们的I/O口扩展接口电路直接得到，而本设计要求使用51单片机，由于51单片机大部分不带AD转换器，所以模拟量的采集就必须靠外部A/D来实现。

再者，可以利用AT89C51单片机自带外部中断INT0,INT1来实现模拟数据采集通道的转换三、整体设计 摘要：以AD0808模数转换器和AT89C51单片机为核心，进行实时电压数据采集，数据处理与显示本设计显示采用4位数码管（共阴），利用AT89C51单片机自带外部中断INT0,INT1来实现数据采集通道的转换，使用滑动变阻器作为采集的信息源采用Proteus和Keil uvision3为开发工具，软件设计采用模块化编程 关键字：AT89C51、电压采集、ADC0808、proteus1） 系统总体设计方案及实现方框图 以AD0808模数转换器和AT89C51单片机为核心，进行实时电压数据采集，数据处理与显示本设计显示采用4位数码管（共阴），利用AT89C51单片机自带外部中断INT0,INT1来实现数据采集通道的转换，使用滑动变阻器作为采集的信息源电源模块AT89C51 单片机 采集数据模拟数据 显示模块独立按键 系统设计方框图 2） 硬件设计：显示模块： LED数码管是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。

LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的图2是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已引脚图本设计采用4位共阴数码管，其内部结构原理如下图共阴极LED数码管的内部结构原理图 LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位共阴数码管显示数字对应的二进制电平信号如下图 A/D转换器：1、ADC0808的逻辑结构 ADC0808是8位逐次逼近型A/D转换器它由一个8路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成（见下图）多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据 ADC0808结构图2、ADC0808的工作原理 IN0－IN7：8条模拟量输入通道ADC0808对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。

地址输入和控制线：4条ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A， B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入通道选择表如下表所示CBA选择的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7数字量输出及控制线：11条ST为转换启动信号当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平EOC为转换结束信号当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态D7－D0为数字量输出线CLK为时钟输入信号线因ADC0808的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ，VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入3、 ADC0808应用说明 （1）．ADC0808内部带有输出锁存器，可以与AT89C51单片机直接相连。

2）．初始化时，使ST和OE信号全为低电平3）．送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上4）．在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号5）．是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断6）． 当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了AD0808的启动方式为脉冲启动方式，启动信号START启动后开始转换，EOC信号在START的下降沿10us后才变为无效的低电平这要求查询程序待EOC无效后再开始查询，转换完成后，EOC输出高电平，再由OE变为高电平来输出转换数据我们在设计程序时可以利用EOC信号来通知单片机（查询法或中断法）读入已转换的数据，也可以在启动AD0809后经适当的延时再读入已转换的数据AD0808的数据输出公式为：Vout=Vin*255/5=Vin*51,其中Vin为输入模拟电压，Vout为输出数据当输入电压为5V时，读得的数据为255再乘以2，得510我们用510*98%得499,再将百位数码管的小数点点亮，显示为４.99V，显示值与输入值基本吻合3） 软件平台及程序流程图：Proteus智能原理图设计（ISIS）：丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件； 　　智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件； 　智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间； 支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰； 　　可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。

本次使用元器件名称截图： Keil uvision4：2009年2月发布Keil μVision4，Keil μVision4引入灵活的窗口管理系统，使开发人员能够使用多台监视器，并提供了视觉上的表面对窗口位置的完全控制的任何地方新的用户界面可以更好地利用屏幕空间和更有效地组织多个窗口，提供一个整洁，高效的环境来开发应用程序新版本支持更多最新的ARM芯片，还添加了一些其他新功能 　　2011年3月ARM公司发布最新集成开发环境RealView MDK开发工具中集成了最新版本的Keil uVision4，其编译器、调试工具实现与ARM器件的最完美匹配程序流程图:外部中断初始化IO口初始化While死循环ADC0808初始化开始Y转换采集通道NY是否有外部中断AD采集是否完成读取数据数据处理并显示 四、设计体会本次Protues课程设计采用AT89C51单片机设计2路数据采集系统，在本次设计中,查阅了大量资料,经过多天的不断努力才完成的在这次课程设计中，我切身感受到了动手能力的重要性，这对我以后的学习工作将产生深远影响在本次课程设计和撰写报告的过程中，我查阅了许多文献资料，从中学到了很多有关系统开发和程序调试方面等的知识。

在软件开发过程中掌握了一些技术难题的解决方法和技巧，巩固和加深了所学知识的理解，能够把所学的知识与实践相结合，培养了认真严谨的学习态度，为以后开发软件积累了大量的经验，提高了分析问题和解决问题的能力五、参考文献【1】 张毅刚.新编MCS-51单片机应用设计. 2006年10月第二版【2】 ADC0808 data sheet，AT89C51 data sheet【3】 侯玉宝/陈忠平/李成群 基于proteus的51系列单片机设计与仿真 2005【4】 郭天祥 10天学会单片机和C语言编程【5】 电子技术论坛六、附录--设计截图 Protues整体设计图Keil 编辑界面 信号源 A/D转换器1。