1、科信学院单片机应用系统（三级项目）设计说明书（2014/2015 学年第二学期）题 目 ： 数字电压表 专业班级 ： 电子信息 1221 级 学生学号 ： 120072117 学生姓名 ： 赵丽 指导教师 ： 吴开兴、刘会军、 马永强、马小进 设计周数 ： 2 周 设计成绩 ： 2015 年 6 月 26 日1基于 51 单片机的数字电压表一、设计内容：先在ISIS Professional上进行软件仿真设计，在仿真实现的基础上，要求完成部分硬件模块的制作和系统联调，实验内容为设计一个数字电压表，实现从模拟信号输入到数字信号输出的基本功能。二、设计要求：采用51系列单片机和ADC设计一个数字电
2、压表电路，通过调节滑动变阻器改变电压，在LCD液晶屏上显示其相应的电压值，要求电压精确到小数点后第三位，显示格式为，LCD第一行前一段为“CH0=?”，后一段则为“V：”(电压单位)；第二行的前一段为“CH1=?”(班级2班)，后一段则显示电压值，单位为“V”。三、设计原理：通过在Keil软件对单片机AT89C52进行编程，硬件电路中单片机与ADC0832及LCD显示屏连接。通过start()子程序启动ADC0832，通过init（）子程序初始化LCD。模拟信号通过ADC0832的CH0、CH1引脚输入到ADC0832中转换为数字信号，P0、P1、P2获得此数字量后，经过处理得到每位的数据后，
3、写数据到LCD屏上。2四、实验电路图及仿真结果：五、硬件介绍ADC0832ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。由于它体积小，兼容性，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经有很高的普及率。学习并使用ADC0832 可是使我们了解 A/D转换器的原理，有助于我们单片机技术水平的提高。A/D转换模块（ADC0832管脚功能）CS_ 片选使能，低电平芯片使能。CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。CH1 模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。GND 芯片参考零电位（地）。DI 数据信号输入，选择通道控制。DO 数据信号输出，转换数据输出。
4、CLK 芯片时钟输入。Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用）51单片机芯片89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系
5、统提供了一种灵活性高且价廉的方案。ADC08323LCD(LM016L)LM016L液晶模块采用HD44780控制器。HD44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动、闪烁等功能。LM016L与单片机MCU（Microcontroller Unit）通讯可采用8位或者4位并行传输两种方式。HD44780控制器由两个8位寄存器、指令寄存器（IR）和数据寄存器（DR）、忙标志（BF）、显示数据RAM（DDRAM）、字符发生器ROM（CGROM）、字符发生器RAM（CGRAM）、地址计数器（AC）。IR用于寄存指令码，只能写入不能读出；DR用于寄存数据，数据由内部操作自动写入DDRAM和C
6、GRAM，或者暂存从DDRAM和CGRAM读出的数据。BF为1时，液晶模块处于内部处理模式，不响应外部操作指令和接受数据。DDRAM用来存储显示的字符，能存储80个字符码。CGROM由8位字符码生成5*7点阵字符160种和5*10点阵字符32种，8位字符编码和字符的对应关系，可以查看参考文献3中的表4。CGRAM是为用户编写特殊字符留用的，它的容量仅64字节。可以自定义8个5*7点阵字符或者4个5*10点阵字符。89C514六、ADC0832的工作原理：正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时使用并与单片机的接
7、口是双向的，所以在I/O口资源紧张时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟（CLK）输入端输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第一个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第二、三个脉冲下沉之前DI端应输入两位数据用于选择通道功能。七、焊接根据电路图焊接这六个原件5八、项目设计总结随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产
8、生，给人们的生活带来了根本性的变化，我们就学习了单片机这门课程，感觉是有点难。也不知道整个学习过程是怎么过来得，可是时间不等人。不过在学习中，我才发现学习单片机不仅仅需要软件的知识，还需要硬件的知识。刚开始，我自己糊里糊涂地焊了一个单片机在实践中就是一个活生生的例子，没有相应的硬件知识，我连单片机怎么和电脑相连都不知道，我为我当初的想法感到羞愧。单片机是一门很好的学问，需要我去钻研它。6实物图九、参考文献1 吴炳胜，80C51 单片机原理及应用技术.北京.冶金工业出版社个 2008.2 林立，张俊亮单片机原理及应用.北京.电子工业出版社 2013 3 蓝和慧，宁武，闫晓金，单片机应用技能.北京.电子工业出版社 2009 4 王宜怀.单片机原理及其嵌入式应用教程M.北京希望电子出版社，2002. 5 蔡朝洋.单片机控制实习与专题制作.北京.北京航空航天大学出版社 20066 高禹.C语言程序设计.北京.清华大学出版社 20117项目设计评 语项目设计成 绩指导教师（签字） 年 月 日注：此表必须在同一页面。
