基于89C52的8通道循环显示数字电压表电路的设计与制作.doc

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1、 摘要 本文设计了一个数字电压表, 数字电压测量电路主要由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。数字电压表可以测量0到5V范围内的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。其测量最小分辨率为0.019V，最大分辨率为0.0196V（5/255）。A/D转换由集成电路ADC0809完成0809具有8路模拟输入端口地址线(2325脚)可决定对哪一路模拟输入作A/D转换单片机的P1、P3.0P3.3端口作为四位LED数码管显示控制。P3.5端口用作单路显示/循环显示转换按钮,P3.6端口用作单路显示时选择通道。P0端口作A/D转换数据读入用,P2端口用作0809A/D转换控制，每

2、隔一段时间一次轮流改变3位地址输入端的地址，从而一次对8路输出电压进行测量。显示子程序采用动态扫描法实现4位数码管的数值显示。关键词：AT89C52；ADC0809；LED数码显示管 ;循环显示AbstractThis paper introduces the design of a digital voltage meter, digital voltage measuring circuit is mainly composed of A/D conversion, data processing and display control. Digital voltage meter can

3、 measure the range of 5V0to the8 input voltage value, and 4 digital tube LED alternately shows or choose to display a single road. The measurement of the minimum resolution is 0.019V, the maximum resolution of 0.0196V (5/255). A/D conversion by integrated circuit ADC0809finished 0809with8 analog inp

4、ut port address line (2325) can decide on which way the analog input for the A/D conversion chip P1, P3.0P3.3 port as four LED digital tube display control. The P3.5port is used as a single display / circulation display conversion button, P3.6port is used as a single display channel selection. P0por

5、t for A/D conversion data read, P2port is used as the 0809A/D conversion control, every once in a while alternately changing3 bits of the address input address, and a8output voltage measurement. Display subroutine using dynamic scanning method to achieve4 digital tube numerical display.Key words：AT8

6、9C52; ADC0809; LED; Loop display 目录第一章 绪论11.1 引言11.2 选题背景与意义21.3 研究现状21.4 论文主要研究内容41.5 主要章节安排5第二章 Protel99se概述62.1 Protel的产生与发展62.2 Protel99se的系统构成72.2.1 电路工程设计部分72.2.2 电路仿真与PLD部分82.3电路板设计的基本步骤82.4 Protel99se常用快捷键大全9第三章 基本理论和方案论证123.1基本理论123.2方案论证123.2.1系统设计任务123.2.2设计方案123.2.3软硬件开发环境13第四章 硬件电路原理和设计

7、144.1 单片机模块144.1.1 复位电路144.1.2 晶振电路164.2 AD转换电路模块174.3 数码管显示电路模块194.4 按键电路模块20第五章 软件设计215.1 主程序设计215.1.1 工作流程215.1.2 存储空间定义安排225.2 模块程序设计235.2.1 AD转换测量程序235.2.2 显示程序25第六章 系统调试和总结26 6.1 系统调试 26 6.2 结论及进一步设想 27 6.3 调试问题及解决方案 .27 6.4 系统进一步改进方案 .28 第七章 总结与展望 .29致谢32元件清单 33参考文献34附录A 电路原理图35附录B 程序36第一章 绪论

8、1.1 引言 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，显示出强大的生命力。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。新型数字电压表以其高准确度、高可

9、靠性、高分辨率、高性价比等优良特性倍受人们的青睐。与此同时，由电压表扩展而成的各种通用及专用仪表（含数字万用表），也将电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本文重点介绍单片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。1.2 选题背景与意义实习期间我在家乡磊大水泥重工集团的车间实习工作，期间我在供电车间工作，是指把被测电压的数值通过数字技术，变换成数字量，然后用数码管以十进制数字显示被测量电压值，数字式电压表具有高精度、量程宽、显示位数多、分辨率高、易于实现测量自动化等优点，在电压测量中也占据了越来越重要的地位，所以我以数字显示电压表为中心来做论文。 伴随着工厂建设规模的扩大，

10、各种用电设备的增多，用电量越来越大，工厂的供电设备经常超负荷运转，用电环境变得越来越恶劣，对电源的“考验”越来越严重。人们对数字显示电压表以其高准确度、高可靠性、高分辨力、高性价比等优良特性倍受任命的青睐。没欠，数字电压表作为数字化仪表的基础与核心，已被广泛应用于电子和电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等领域，显示出强大的生命力。在实习的这短时间里，在老师和工人师傅的帮助和指导下，使我对于一些平常理论的东西，有了感性的认识，感觉受益匪浅。这对我以后的学习和工作有很大的帮助，最重要的是使我对于工业生产中的数字显示电压表有了更深的了解。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

11、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。通过单片机，采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表，使测得的结果更为精准。1.3 研究现状技术工艺，是衡量一个企业是否具有先进性，是否具备市场竞争力，是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着我国交流数字电压表市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。利用AD转换芯片设计的数字电压表将模拟信号转换为数字显示部分，这在生产运用中有很大的实际意义，今后这方面的技术将得到提高，运用更加广泛采用新技术、新工艺，由LSI和VLSI构成的新型数字仪表及高档智能

12、仪器的大量问世，标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。新型数字仪表的发展主要有四个方向： (1)广泛采用新技术，不断开发新产品 。(2)向模块化发展 。新一代数字仪表正朝着标准模块化的方向发展。预计在不久的将来，许多数字仪表将由标准化、通用化、系列化的模块所构成，给电路设计和安装调试、维修带来极大方便。 (3)多重显示仪表 。为彻底解决数字仪表不便于观察连续变化量的技术难题，“数字/模拟条图”双显示仪表已成为国际流行款式，它兼有数字仪表准确度高、模拟式仪表便于观察被测量的变化过程及变化趋势的两大优点。(4)制作简单化模拟条图大致分成三类：液晶（LCD）条图，呈断续的条状

13、，这种显示器的分辨力高、微功耗，体积小，低压驱动，适于电池供电的小型化仪表。等离子体（PDP）光柱显示器，其优点是自身发光，亮度高，显示清晰，观察距离远，分辨力较高，缺点是驱动电压高，耗电较大。LED光柱，它是又多只发光二极管排列而成。这种显示器的亮度高，成本低，但象素尺寸较大，功耗高，驱动电路复杂。 1.4 论文主要研究内容 本课题利用所学知识，结合实际，设计、制作8路模拟电压值（05V）转换为数字量进行测量并循环显示和单路显示。本毕业设计的具体要求如下：1. 采用模数转换器对8个输入的模拟电压量进行转换。2. 用89C52单片机对各路电压值进行单路和循环显示。3. 制作电路板并完成调试，实

14、现功能。 任务分析，确定数字电压表的转换电路、显示电路、选择电路的工作原理和构成。通过学习模电、数电、单片机等相关知识，确定各部分电路的实现方法。主要研究内容如下：1.了解ADC0809的转换工作原理。2.了解单片机AT89C52工作原理。3.了解电路选择开关的工作原理。4.研究电路中分频电路的工作原理。5.熟悉并掌握PROTEL的使用，能够自己绘制PCB图，绘制电原理图，PCB板图.1.5 主要章节安排首先就课题研究的背景和意义作出说明。第一章 总体的介绍下设计的内容。第二章 主要介绍了设计所需要的软件的发展及其相关知识。第三章 基本理论和方案论证。第四章 硬件电路原理和设计。第五章 软件设

15、计。第六章 系统调试第七章 总结与展望第二章 Protel99se概述2.1 Protel的产生与发展 PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高，有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它，几乎所有的电子公司都要用到它，许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。早期的PROTEL主要作为印制板自动布线工具使用，运行在DOS环境，对硬件的要求很低，在无硬盘286机的1M内存下就能运行，但它的功能也较少，只有电原理图

16、绘制与印制板设计功能，其印制板自动布线的布通率也低，而现今的PROTEL已发展到PROTEL99（网络上可下载到它的测试板），是个庞大的EDA软件，完全安装有200多M，它工作在WINDOWS95环境下，是个完整的板级全方位电子设计系统，它包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server （客户/服务器）体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100布通率。

17、在国内PROTEL软件较易买到，有关PROTEL软件和使用说明的书也有很多，这为它的普及提供了基础。想更多地了解PROTEL的软件功能或者下载PROTEL99的试用版，可以在INTERNET上访问它的站点：HTTP:/WWW.PROTEL.COM2005年年底，Protel软件的原厂商Altium公司推出了Protel系列的最新高端版本Altium Designer 6.0。 Altium Designer 6.0，它是完全一体化电子产品开发系统的一个新版本，也是业界第一款也是唯一一种完整的板级设计解决方案。Altium Designer 是业界首例将设计流程、集成化PCB 设计、可编程器件（

18、如FPGA）设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起的产品，一种同时进行PCB和FPGA设计以及嵌入式设计的解决方案，具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能。 这款最新高端版本Altium Designer 6.除了全面继承包括99SE，Protel2004在内的先前一系列版本的功能和优点以外，还增加了许多改进和很多高端功能。Altium Designer 6.0拓宽了板级设计的传统界限，全面集成了FPGA设计功能和SOPC设计实现功能，从而允许工程师能将系统设计中的FPGA与PCB设计以及嵌入式设计集成在一起。 2.2 Protel99se的系统构成 按照系统功能来划分，

19、Protel99se主要包含以下俩大部分和6个功能模块。2.2.1 电路工程设计部分(1)电路原理设计部分（Advanced Schematic 99）：电路原理图设计部分包括电路图编辑器（简称SCH编辑器）、电路图零件库编辑器（简称Schlib编辑器）和各种文本编辑器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路原理图；更新和修改电路图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。这是一个易于使用的具有大量元件库的原理图编辑器，主要用于原理图的设计。它可以为印制电路板设计提供网络表。该编辑器除了具有强大的原理图编辑功能以外，其分层组织设计功能、设计同步器、丰富的电气设计检验功能及强大而完善的打

20、印输出功能，使用户可以轻松完成所需的设计任务。（2）印刷电路板设计系统（Advanced PCB 99）：印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器（简称PCB编辑器）、零件封装编辑器（简称PCBLib编辑器）和电路板组件管理器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路板；更新和修改零件封装；管理电路板组件。它是一个功能强大的印制电路板设计编辑器，具有非常专业的交互式布线及元件布局的特点，用于印制电路板（PCB）的设计并最终产生PCB文件，直接关系到印制电路板的生产。Protel 99 SE的印制电路板设计系统可以进行多达32层信号层、16层内部电源/接地层的布线设计，交互式的元件布置工具极大地减

21、少了印制板设计的时间。 同时它还包含一个具有专业水准的PCB信号完整性分析工具、功能强大的打印管理系统、一个先进的PCB三维视图预览工具。 （3）自动布线系统（Advanced Route 99）：本系统包含一个基于形状（Shape-based）的无栅格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，以实现PCB设计的自动化。2.2.2 电路仿真与PLD部分（1）电路模拟仿真系统（Advanced SIM 99）：电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器，可提供连续的数字信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真，从而验证其正确性和可行性。（2）可编程逻辑设计系统（Advanced PLD 9

22、9）：可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器（Waveform）。本系统的主要功能是；对逻辑电路进行分析、综合；观察信号的波形。利用PLD系统可以最大限度的精简逻辑部件，使数字电路设计达到最简化。（3）高级信号完整性分析系统（Advanced Integrity 99）：信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器，可用来分析PCB设计、检查电路设计参数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求等。此外，Protel 99 SE还包含一个功能强大的基于SPICE 3f5的模/数混合信号仿真器，使设计者可以方便地在设计中对一组混合信号进行仿真分析。 同时，它还提供了一个高效

23、、通用的可编程逻辑器件设计工具。 2.3电路板设计的基本步骤 电路板设计 一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为以下3大步骤。1 电路原理图的设计 电路原理图的设计主要是用Protel 99 SE的原理图设计系统来绘制电路原理图。2 产生网络报表 网络表可以从电路原理图中获得，同时Protel 99 SE也提供了从电路板中提取网络表的功能。3 印制电路板的设计 印制电路板的设计主要是利用Protel 99 SE的PCB设计系统来完成印制电路板图的绘制。2.4 Protel99se常用快捷键大全Enter 选取或启动Esc 放弃或取消F1 启动在线帮助窗口Tab 启动浮动图件的属性窗口Pgup

24、 放大窗口显示比例 Pgdn 缩小窗口显示比例End 刷新屏幕Del 删除点取的元件（1个）Ctrl+Del 删除选取的元件（2个或2个以上）X+A 取消所有被选取图件的选取状态X 将浮动图件左右翻转Y 将浮动图件上下翻转Space 将浮动图件旋转90度Crtl+Ins 将选取图件复制到编辑区里Shift+Ins 将剪贴板里的图件贴到编辑区里Shift+Del 将选取图件剪切放入剪贴板里Alt+Backspace 恢复前一次的操作Ctrl+Backspace 取消前一次的恢复Crtl+G 跳转到指定的位置Crtl+F 寻找指定的文字Alt+F4 关闭protelSpacebar 绘制导线，直线

25、或总线时，改变走线模式V+D 缩放视图，以显示整张电路图V+F 缩放视图，以显示所有电路部件Home 以光标位置为中心，刷新屏幕Esc 终止当前正在进行的操作，返回待命状态Backspace 放置导线或多边形时，删除最末一个顶点Delete 放置导线或多边形时，删除最末一个顶点Ctrl+Tab 在打开的各个设计文件文档之间切换Alt+Tab 在打开的各个应用程序之间切换A 弹出EditAlign子菜单B 弹出ViewToolbars子菜单E 弹出Edit菜单F 弹出File菜单H 弹出Help菜单J 弹出EditJump菜单L 弹出EditSet Location Makers子菜单M 弹出E

26、ditMove子菜单O 弹出Options菜单P 弹出Place菜单Q PCB中mm/mil单位切换R 弹出Reports菜单 S 弹出EditSelect子菜单T 弹出Tools菜单V 弹出View菜单W 弹出Window菜单X 弹出EditDeselect菜单Z 弹出Zoom菜单左箭头 光标左移1个电气栅格Shift+左箭头 光标左移10个电气栅格右箭头 光标右移1个电气栅格Shift+右箭头 光标右移10个电气栅格上箭头 光标上移1个电气栅格Shift+上箭头 光标上移10个电气栅格下箭头 光标下移1个电气栅格Shift+下箭头 光标下移10个电气栅格Ctrl+1 以零件原来的尺寸的大小

27、显示图纸Ctrl+2 以零件原来的尺寸的200%显示图纸Ctrl+4 以零件原来的尺寸的400%显示图纸Ctrl+5 以零件原来的尺寸的50%显示图纸Ctrl+F 查找指定字符Ctrl+G 查找替换字符Ctrl+B 将选定对象以下边缘为基准，底部对齐 Ctrl+T 将选定对象以上边缘为基准，顶部对齐 Ctrl+L 将选定对象以左边缘为基准，靠左对齐Ctrl+R 将选定对象以右边缘为基准，靠右对齐Ctrl+H 将选定对象以左右边缘的中心线为基准，水平居中排列Ctrl+V 将选定对象以上下边缘的中心线为基准，垂直居中排列Ctrl+Shift+H 将选定对象在左右边缘之间，水平均布Ctrl+Shif

28、t+V 将选定对象在上下边缘之间，垂直均布F3 查找下一个匹配字符Shift+F4 将打开的所有文档窗口平铺显示Shift+F5 将打开的所有文档窗口层叠显示Shift+单左鼠 选定单个对象Crtl+单左鼠，再释放crtl 拖动单个对象 Shift+Ctrl+左鼠 移动单个对象按Ctrl后移动或拖动移动对象时，不受电气格点限制按Alt后移动或拖动移动对象时，保持垂直方向按Shift+Alt后移动或拖动移动对象时，保持水平方向第三章 基本理论和方案论证3.1基本理论基于单片机的多路数字电压表的主要原理是利用A/D转换器实现其功能，其过程为如下：先用A/D转换器对各路电压值进行采样，得到相应的数字

29、量，再按数字量与模拟量成比例关系运算得到相应的模拟电压值，然后把模拟值通过数码管显示出来。设计时假设待测的输入电压为8路，电压值的范围为05v，要求能在4位LED数码上轮流显示或单路显示。测量的最小分辨率为0.019v。根据系统的功能要求，控制系统采用AT89C52单片机，A/D转换器。当输入电压为5V时，输出的数据值为255（0FFH），因此最大分辨率为0.0196V（5/255）。ADC0809具有8路模拟量输入端口，通过3位地址输入端能从8路中选择一路进行转换。如每隔一段时间依次轮流改变3位地址输入端的地址，就能依次对8路输入电压进行测量。LED数码管显示采用软件译码动态显示。通过按键选

30、择可8路循环显示，也可以单路循环。单路显示可通过按键选择所要显示的通道数。3.2方案论证3.2.1系统的设计任务设计单片机主电路、数据采集接口电路、LED显示电路、拨码控制电路，能够实现对8路电压值进行测量，能够显示当前测量通道号及电压值，电压精度小数点后1位，可以通过键盘选择循环显示8路的检测电压值和指定通道的检测电压值。3.2.2设计方案将数据采集接口电路输入电压传入ADC0809数模转换元件，经转换后通过D0至D7与单片机P0口连接，把转换完的模拟信号以数字信号的信号的形式传给单片机，信号经过单片机处理从LED数码显示管显示。拨码开关连P3口，实现通道选择。P2口接数码管位选，P1接数码

31、管，实现数据的动态显示，如图3.1所示： 89c51 P0P1P2 ALEP3数码管位选拨码开关ADC0809D0D7 IN0 : IN7CLOCK VREF+VREF-图3.1 设计方案3.2.3软硬件开发环境硬件选择：选择89c52作为单片机芯片，选用8段共阴极LED数码管实现电压显示，选用独立式按键作为程序的跳转与选择，利用ADC0809作为数模转换芯片，利用P0至P4的各个串口来进行不同设备间的连接，计算机进行编程，H51/L仿真器，单片机多功能实验箱。软件开发环境： 用Protel99SE软件画电路图 、WAVE软件进行程序编写。第四章 硬件电路原理和设计4.1 单片机模块本次课设单

32、片机采用高性能的89C52系列芯片，如图4.1所示:图4.1 AT89C52芯片其具体管脚说明如下：P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在

33、FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，

34、可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故.P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，P3.0 RXD（串行输入口）；P3.1 TXD（串行输出口）；P3.2 /INT0（外部中断0）；P3.3 /INT1（外部中断1）；P3.4 T0（记时器0外部输入）；P3.5 T1（记时器1外部输入）；P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）；P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）；P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RS

35、T脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。 /EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RE

36、SET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。4.1.1复位电路如图4.2所示，单片机系统常常有上电复位和操作复位两种。上电复位是指单片机上点瞬间，要在RST引脚上出现宽度大于10ms的正脉冲，才能使单片机进入复位状态。操作复位是指用户按下“复位”按钮使单片机进入复位状态。 图4.2 复位电路 4.1.2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2040PF，使用陶瓷震荡器时c2,c3取值3050PF。在设计电路板时，晶振和电容应尽量靠近芯片，以减小分布

37、电容，保证震荡器的稳定性。18引脚接XTAL1，19引脚接XTAL2，20引脚接地。图4.3 晶振电路4.2 AD转换电路模块ADC0809具有8路模拟量输入通道IN0-IN7,通过3位地址输入端C、B、A（引脚23-25）进行选择，如图3所示。引脚22为地址锁存控制端ALE,当输入为高电平时，C、B、A引脚输入的地址锁存于ADC0809内部是锁存器中，经内部译码电路译码选中相应的模拟通道。引脚6为启动转换控制端START，当输入一个2s宽的高电平脉冲时，就启动ADC0809开始对输入通道的模拟量进行转换。引脚7为A/D转换器，当开始转换时，EOC信号为低电平，经过一段时间，转换结束，转换结束

38、信号EOC输出高电平，转换结果存放于ADC0809内部的输出数据寄存器中。引脚9脚为A/D转换数据输出允许控制端OE，当OE为高电平时，存放于输出数据锁存器中的数据通过ADC0809的数据线D0D7输出。引脚10为ADC0809的时钟信号输入端CLOCK。在连接时，ADC0809的数据线D0D7与AT89C52的P0口相连接，ADC0809的地址引脚、地址锁存端ALE、启动信号START、数据输出允许控制端OE分别与AT89C52的P2口相连接，转换结束信号EOC与AT89C52的P3.7相连接。时钟信号输入端CLOCK信号，由单片机的地址锁存信号ALE得到。ADC0809是带有8：1多路模拟

39、开关的8位A/D转换芯片，所以它可有8个模拟量的输入端，由芯片的A，B，C三个引脚来选择模拟通道中的一个。A，B，C三端分别与89C51的P0.0P0.2相接。地址锁存信号(ALE)和启动转换信号（START），由P2.6和/WR或非得到。输出允许，由P2.6和/RD或非得到。时钟信号，可有89C51的ALE输出得到，不过当采用12M晶振时，应该先进行二分频，以满足ADC0809的时钟信号必须小于640K的要求图4.4 A/D转换器电路4.3 数码管显示电路模块LED数码管显示器是由发光二极管显示字段的显示器件，也称为数码管。其外形结构如图所示。它由8个发光二极管构成，通过不同的组合可用来显示

40、0-9、A-F及小数点“.”等字符。数码管有共阴极和共阳极两种结构规格，。电阻为外接。共阴极数码管的发光二极管阴极共地，当某发光二极管的阳极为高电平时，二极管点亮；共阳极数码管的发光二极管是阳极，并接高电平，对于需点亮的发光二极管将其阴极接低电平即可。对照图2.5中的字段:7段发光二极管,在加上1个小数点位,共计8段,因此提供给LED显示器的字形码正好一字节2.4.2 显示方式（1） 静态显示方式直接利用并行口输出。LED显示工作于静态显示方式时,各位的共阴极连接在一起接地;每位的段选线分别于一个8位的锁存输出相连。一般称之为静态显示,是由于显示器中的各位相互独立。而且各位的显示字符一经确定,

41、相应锁存器的输出将维持不变,直到显示另一个字符为止。利用通信号串行输出。在实际应用中,多位LED显示时，为了简化电路，在系统不需要通信功能时，经常采用串行通信口工作方式0，外接移位寄存器74LS164、CD4094来实现静态显示。（2） 动态显示方式对多位LED显示器的动态显示，通常都时采用动态扫描的方法进行显示，即逐个循环点亮各位显示器。这样虽然在任一时刻只有一位显示器被点亮，但是由于间隔时间较短，且人眼具有视觉残留效应，看起来与全部显示器持续点亮一样。为了实现LED显示器的动态扫描，除了要给显示器提供的输入之外，还要对显示器加位选择控制，这就是通常所说的段控和位控。因此多位LED显示器接口

42、电路需要有两个输出口，其中一个用于输出8位控信号；另一个用于输出段控信号，其连接图如下LED数码管采用动态扫描方式连接，通过AT89C52的P1口和P3.0P3.3口控制。P1口为LED数码管的字段码输出端，P3.0P3.3口为LED数码管的位选码输出端，通过三极管驱动并反相，。如图4.5所示。图4.5 数码管显示电路图4.4 按键处理模块按键选择上有两种方法可供选择，独立式按键与矩阵式按键，再此使用了独立式按键。其与P3口连接，实现通道选择。对按键的工作过程可分为两步：第一步是CPU首先检测键盘上是否有键按下；第二步是在识别是哪一个键按下。检测键盘上有无键按下可采取查询各自方式、定时扫描构造

43、方式和中断耕作方式。在此选择了查询工作方式。S1和S2是两个按键开关，如图5所示，分别与单片机的P3.5和P3.6相连接。S1用于单路显示或多路循环显示转换控制，S2用于单路显示时的通道选择。图4.6 按键处理电路图 第五章 软件设计5.1 主程序设计主程序包含初始化部分、调用A/D转换子程序和调用显示程序，如图6所示。初始化部分包含存放通道数据缓冲区初始化和显示缓冲区初始化。另外，对于单路显示和循环显示，系统设置了一个标志位00H控制。初始化时00H位设置为0，默认为循环显示，当它为1时改变为单路显示。00H位通过单路/循环按键控制。 5.1.1 工作流程 首先拨动拨码开关k1，如果是低电平

44、，程序转向选择通道程序，拨动k2的次数即是选择的通道号，拨动k3表示确认。转向数据读取程序，再到显示程序，显示出通道号和电压值。如果k1是高电平，则转向循环显示程序，即先显示第0路最后显示第7路电压值和相应通道号。工作流程图如下： N Y记录k2拨动次数启动A/D转换K1高电平？数据处理显示结束开始选择通道号选择第0路图5.1主程序流程5.1.2 存储空间定义安排 60H用于存放A/D转换结果，30H、31H、32H分别存储显示用的三位数据如下表：表5.1存储空间定义表60H用于存放A/D转换结果30H电压值整数部分31H电压值小数部分32H循环显示的通道号34H选择的通道号5.2 模块程序设计模块程序主要包括AD转换子程序和显示子程序。5.2.1 AD转换测量程序A/D转换的常用方法有：计数式A/D转换，逐次逼近型A/D转换，双积分式A/D转换， V/F变换型A/D转换。在这些转换方式中，记数式A/D转换线路比较简单，但转换速度较慢，所以现在很少应用。双积分式A/D转换精度高，多用于数据采集及精度要求比较高的场合，如5G144