1、- 1 课 程 设 计报 告学 校： 湖北师范学院 专 业： 信息工程 班 级： 姓 名：指导教师： 二 010 年 7 月 2 日- 2 目 录1、设计名称及任务分析 32、方案论证 33、方案仿真 33.1、方案设计框图 33.2、仿真原理图 43.3、汇编程序 53.4、实际效果 54、电路原理图及 PCB 布线图 65、仿真分析 76、设计总结.77、参考书目 8- 3 数字电压表的设计与仿真一任务解析在 PROTUES 上仿真演示仿真主要由 AT89C51+ADC0808 芯片组成的一数字电压表。要求：精度达到 0.02v，电压测量范围是 05v，并用四位数码管显示。二方案论证用 k
2、eil proteus 仿真时，用一变阻器代替电压传感器进行电压采集。由于单片机只能识别数字量，而测量的是模拟量，所以需要一个数模转换器，ADC。精度要求是0.02v，故用一个 8 位的 ADC，这里用 ADC0808。由于 AT89C51 的地址线有限，当数码管个数较多时，单片机的地址线不一定够用。为了达到预期数码显示的效果，可以采用动态扫描显示方式，即把各数码管的相同段选线并联在一起，并由一个 8 位 I/O 口控制，而其公共端由其他相应的 I/O 口控制，然后采用动态扫描方法轮流点亮各位 LED，使每位分时显示该位应该显示的字符。数码管是 4 位的，此次试验只用到后 3 个。三方案仿真设
3、计方框图如下：仿真原理图如下：电压采集 模数转换 单片机处理 数码管显示- 4 汇编程序如下：LED0 EQU 30HLED1 EQU 31HLED2 EQU 32H ；存放段码TEMP EQU 33HST BIT P3.0EOC BIT P3.1OE BIT P3.2START: CLR STCLR OESETB STCLR ST ；启动 A/D 转换JNB EOC,$ ；等待转换结束SETB OEMOV TEMP, P0 ；读取转换结果CLR OEMOV A, TEMPMOV B, #51 ；A/D 转换结果转换成 BCD 码DIV ABMOV LED1, AXCH A, BMOV B,
4、#5DIV ABMOV LED0, AMOV LED2, BLCALL DISLJMP STARTDIS: MOV A, #00H ；显示子程序MOV A, LED_0- 5 MOV DPTR, #TABLEMOVC A, A+DPTRLCALL DELAYSETB P2.3 MOV P0, ALCALL DELAYCLR P2.3MOV A, #00HMOV A, LED_1MOV DPTR, #TABLEMOVC A, A+DPTRLCALL DELAYSETB P2.2 ORL A, #80HMOV P0, ALCALL DELAYCLR P2.2MOV A, #00HMOV A, LE
5、D_2MOV DPTR, #TABLEMOVC A, A+DPTRLCALL DELAYSETB P2.1 MOV P0, ALCALL DELAYCLR P2.1RETDELAY: MOV R6,#10 ；延时 5msD1: MOV R7,#250DJNZ R7,$DJNZ R6,D1RETTABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND实际效果：- 6 4电原理图与 PCB 布线图1.电路原理图如下：2.PCB 布线图如下：- 7 五仿真分析（1）在仿真中用 ADC0808 的 IN0 口做为模拟量的输入，而 VREF(+)直接接 5
6、V，而 VREF(-)直接接地；（2）当增加输入电压，即在上图仿真中是增加滑动变阻器接入的阻值时，数码管的值相应的增加；反之，则减少。六设计总结（1）在初始仿真设计时，原本设计的精度是精确到 0.02v 的，但最开始得到的精度是 1v，百思不得其解，后与同学讨论，更换滑动变阻器为 POT-HG，精度才满足 0.02v。原来变阻器的精度也能影响到最终结果的精度。（2）在小数位部分设计时，原本以为 ADC 可以直接进行转换，比如输入是 4.20，无需做任何变换，输出就一定是 4.20，但在仿真中无法实现，得到的实际是整数 4，后参考一些资料，才明白：ADC 的精度虽取决与本身的位数，但是在程序设计
7、时需要将小数部分变成整数，就是变成 420。如此才能将小数部分给显示出来。（3）小数点的显示也耗费了好长时间。刚开始想用硬件的办法把要显示的那位给高电平使其一直亮，因为是四个数码管的在一起，不要给电平，故放弃此法，采用了软件的办法，即编程点亮。（4）此次数字电压表算是做出来了，虽然只是在别人的参考电路的基础上修改的，但是我们自己编程设计的那一部分，确实有点收获。只有自己动手才能获得真正的知识。- 8 七、参考书目1、康华光， 电子技术基础模拟、数字部分；2、毕满清， 电子技术实验与课程设计3、绳广基，数字逻辑电路设计与实验，上海交通大学出版社，4、黄继昌，数字集成电路应用 300 例，人民邮电出版社
