湖南科技大学潇湘学院。
信息与电气工程系。
单片机原理及应用》
课程设计报告。
题目：数字电压表设计
专业：通信工程。
班级：通信002班。
姓名：刘黎辉。
学号：0954040217
指导老师：宋芳徐学军谢平阳
一、 设计目的。
1.1设计目的。
1) 掌握单片机的程序编写与调试技术。
2) 掌握接口电路设计技术，初步掌握电子设计软件protel99的使用。
3) 掌握ad转换芯片adc0809的使用方法。
4) 利用所学单片机理论知识进行软硬件整体设计，提高综合应用能力。
二、 设计任务及要求。
2.1设计任务。
用8032单片机和adc0809构成数字电压表，测量0-5v的电压，将所测电压用数码管动态显示出来。
2.2具体要求。
使用8032单片机作为控制单元，控制adc0809来进行电压采集及模数转换，转换后的数字量经单片机计算成电压值，然后通过8279芯片驱动数码管显示电压值。
其它要求如下：
1） 设计硬件电路。标示引脚编号、元器件参数。
2） 在实验箱上完成硬件电路的搭建。
3） 编制相应程序。与硬件一并调试成功。
4） 写好课程设计报告。
三、 设计原理分析。
3.1原理及芯片选型。
本次设计中的待测电压范围为0~5v，由于对采样速率及转换速率的要求不是很高，可以使用8032单片机做为控制单元。
对于一个数字电压表而言，其最核心的芯片是a/d转换芯片，它可以在单片机的控制下将模拟量转换成数字量，从而求出电压值的大小。本次设计中选用adc0809作为a/d转换芯片，它是一款具有8路模拟输入通道的8位a/d转换器，测量的最小分辨率为0.019v，其转换方式是采用逐次逼近式a/d转换。
该芯片完全可以达到本次设计的要求。
电压值的显示采用数码管动态显示。由于数码管动态显示需要占用cpu大量时间，本次设计中数码管采用8279芯片驱动，这样可以大大减少单片机的负担。为了使显示更加稳定，a/d转换10次后经过排序，求中间6个值的平均数再进行显示。
3.2设计目标。
本次设计的目标是：设计一个双通道数字电压表，能同时测量并显示两组电压值，电压值测量范围为0~5v。使用数码管进行显示，电压值显示到小数点后两位。
电压表带显示锁存功能，能将电压值锁定在数码管上显示。
四、 硬件资源及其分配。
4.1单片机控制电路。
8032单片机内设有4个8位的并行i/o口，本次设计中使用p0口作为地址总线低8位及数据总线分时复用，p2口作为地址总线的高8位，其中a8、a9、a10经74ls138进行地址译码。p3.6/wr#、p3.
7/rd#分别与其它芯片的wr和rd引脚相连。p1.0口与adc0809的eoc输出引脚相连，用于查询a/d转换是否完成。
p1.1和p1.2与两个开关相连，用于接收用户控制信息。
4.2 a/d转换电路。
adc0809具有8路模拟输入口，本次设计中只使用的in0和in1两个通道，这两个引脚分别与两个电位器的输出端相连，用于模拟信号的采集。其转换结束信号eoc经74ls14反向后与单片机的i/0连接。
4.3 数码管显示电路。
8279芯片的outa0~outa3、outb0~outb3经驱动芯片7407后与7段数码管的各段及小数点引脚连接。其sl0~sl2与一片74ls138一码芯片相连，经3线-8线译码后作为数码管的位选信号。
5.4地址译码电路。
地址译码电路由3-8译码器74ls138、非门74ls04、或门74ls32组成，a8-a10与138译码器的地址输入口连接，a11-a15经组合电路后的输出信号与138译码器的使能端g2a#、g2b#连接。这样译码后的地址范围则为8000h-87ffh。
五、 硬件图。
5.1装配图。
图5-1 硬件装配图。
a/d模块的cs与地址8000h连接，eoc与p1.0连接。开关k1和k2分别与p1.1和p1.2连接。
5.2原理图。
图5-2 数字电压表电路原理图。
六、 程序流程图及程序清单。
6.1程序总体流程图。
图6-1 程序总体流程图。
6.2各部分程序流程图。
6.2.1 a/d转换流程图。
图6-2 a/d转换流程图。
6.2.1 8279操作流程图。
图6-3 8279操作流程图。
6.3程序清单。
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ad_port0 xbyte[0x80000809通道0地址。
#define ad_port1 xbyte[0x80020809通道1地址。
#define d8279 xbyte[0xff808279 数据口地址。
#define c8279 xbyte[0xff828279 状态/命令口地址。
#include <>
#include <>
sbit eoc=p1^0ad0809转换结束信号。
sbit h1=p1^1显示锁存。
sbit h2=p1^2;
uchar code ledseg led显示常数表0-9、全灭。
void delay(uint n
uint k,j;
for(k=0;k
void init8279()
c8279=10置8279工作方式 8字符左入编码扫描键盘。
c8279=0x3e置扫描速率1 1110 =30分频。
c8279=0xd1显示ram全部清0，清除led显示。
delay(2);
c8279=0x90写显示ram，地址自+1
显示"000 000"
d8279=ledseg[0
d8279=ledseg[0];
d8279=ledseg[0]+0x80;//加小数点。
d8279=ledseg[10]; 熄灭。
d8279=ledseg[10];
d8279=ledseg[0];
d8279=ledseg[0];
d8279=ledseg[0]+0x80;//加小数点
float fun(uchar arra)
uchar i,j,tmp;
long lsum;
float f**erage;
for(i=0;i<9;i++)
lsum=0;
for(i=2;i<8;i++)
f**erage=lsum/6;
return f**erage;
/--主程序---
main()
uchar i;
uchar num1[3],num2[3];
uchar cval[10];
float ftmp;
uint itmp;
init8279初始化显示。
//循环显示两组电压值
while(1)
if(h2)//非显示锁存状态。
七、 小结。
本次设计成功使用8032单片机和adc0809设计出一个带显示锁存功能的双通道数字电压表，达到了课程设计的各项指标，完成了课程设计任务。
在本次课程设计的过程中，无论是在程序设计、硬件电路设计还是动手能力方面都得到了很好锻炼。通过本次课程设计，增强了对单片机的认识，并且调试能力也得到了一个很大的提升。
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