燕山大学课程设计（**）任务书。
院（系）：电气工程学院基层教学单位：仪器科学与工程系。
说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2024年07 月 06 日。
摘要。本课题介绍了一种基于单片机的模拟电压测量与显示的设计。该设计根据伟福lab2000p试验箱设计，并在试验箱上实现。
本次电路设计中我们使用目前广泛使用的80c51来做控制系统，用adc0809来进行模拟电压的采集及模数转换，实现采集8路数据，并将结果在四位一体数码管上进行显示。该系统主要包括几大模块：a／d转换模块、数据处理模块以及显示模块。
a/d装换主要由adc0809芯片完成实现，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量然后再传送到数据处理模块；而数据处理模块则有80c51来完成，它不但负责把adc0809传送来的数字量经过一定的处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示，而且也控制着adc0809芯片以及整个系统的正常工作；显示模块由4位数码管的led显示器构成。该系统的测量电路简单，所用的元件较少，并且成本较低，除此之外，测量精度和可靠性都较高。由于仪器误差，该系统只可以测量出0-0.
98v的模拟电压，并且通过一个四位一体的7段共阳极数码管显示，当测量值低于2v时产生报警。
关键字：lab2000p 模拟电压测量 a/d转换 adc0809 80c51 数码管显示报警。
目录。摘要2
目录3引言4
一、设计目的5
二、总体方案设计5
2.1总体框图5
2.2设计总括5
2.3设计原理6
2.4设计背景6
三、lab2000p试验箱硬件介绍6
3.1 adc08096
3.1.1 adc0809引脚图7
3.1.2主要特性7
3.1.3内部结构7
3.1.4外部特性（引脚功能7
3.1.5转换电路8
3.2 80c519
3.2.1 80c51引脚图9
3.3 四位数码管10
3.4 led电平显示电路10
3.5可调模拟量输入电路10
四、设计流程11
4.1设计流程图11
4.2汇编程序设计12
五、课程设计结果14
5.1试验箱连接线介绍14
5.2试验箱结果显示图14
课设总结16
参考文献17
引言。随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统在多个领域有着广泛的应用。数据采集是工、农业控制系统中至关重要的一环，在医药、化工、食品、等领域的生产过程中，往往需要随时检测各生产环节的温度、湿度、流量及电压等参数。
同时，还要对某一检测点任意参数能够进行随机查寻，将其在某一时间段内检测得到的数据经过转换提取出来，以便进行比较，做出决策，调整控制方案，提高产品的合格率，产生良好的经济效益。电压测量成为广大电子领域中必须掌握的过程，并且对测量的精度和显示精度以及可靠性要求也越来越高，而电压的测量与显示系统甚为重要。本次课程设计中采用了模块化的设计，并用单片机80c51来实现，硬件部分是以单片机为核心，还包括模-数转换模块，数据处理模块以及显示模块，还有一些简单的外围电路。
被测电压通过通用adc0809模-数转换，实现对采集到的电压进行模拟量到数字量的转换，由单片机对数据进行处理，用数码管显示模块来显示。在软件编程上，采用了汇编语言进行编程，来控制完成系统的正常工作。
一、设计目的。
测量模拟电压首先通过电位器调节0到5v之间的电压（由于仪器误差使得调节电压只能从0到0.98v），其次通过学则开关来选择模拟电压，输入到a/d转换模块，通过adc0809芯片转换，并通过数据处理模块处理，在四位数码管显示出数字量。在本次设计中我的设定的超限制为2v，当电位器调节的数码管的显示的电压低于2v时，亮灯报警。
二、总体方案设计。
2.1设计背景。
电压，也称作电势差与电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。电压的基本概念是指电路中两点a、b之间的电位差，其大小等于单位正电荷因受电场力作用从a点移动到b点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特（v），常用的单位还有毫伏(mv)、微伏（uv）、千伏（kv）等，直流电压与交流电压如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称为恒稳电压或者恒定电压，简称为直流电压，用大写字母u表示。
如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。由此可见，电压是测量中的一个重要的组成部分。了解，测量出各种电压的值，有助于让我们更加安全、方便的使用电压。
因此，研究电压的测量值具有重要价值。而本次课程，可以做到更精确，更不会产生太大的误差。只有经过更正确，更精确的测量才能对大自然认识才由感性世界跨入了理性世界，才逐步对大自然有了理性的分析，通过分析和归纳，我们才能得到规律性的知识来改造世界，科学技术才能得以高速发展。
2.2设计原理。
使用ad芯片将模拟电压转化为数字信号，再通过单片机处理后，在数码管上显示电压，同时根据设定的超限电压使其在低于预定值2v后亮灯报警。
2.3设计总括。
一个完整的单片机应用系统包括硬件和软件两大部分，其中硬件包括扩展的存储器、键盘、显示、前后向通道、控制接口电路以及相关芯片的外围电路等等，而软件功能则是指挥单片机按照预定功能所编制的汇编程序或者是c语言等程序，只有当软、硬件系统紧密配合，相互作用，才能使单片机正常工作。
而本次模拟电压测量与显示所用的硬件系统部分为lab2000p试验箱上的硬件电路，包括80c51主处理器，系统主要由转换、数据处理、显示等模块组成，其所涉及到的有adc0809，四位数码管以及导线若干。
2.4整体框图。
整体框图。三、lab2000p试验箱硬件介绍。
3.1 adc0809
adc0809是采样频率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行a/d转换。
3.1.1 adc0809引脚图。
3.1.2主要特性
1）8路8位a／d转换器，即分辨率8位。
2）具有转换起停控制端。
3）转换时间为100μs
4）单个＋5v电源供电
5）模拟输入电压范围0～＋5v，不需零点和满刻度校准。
6）工作温度范围为-40～＋85摄氏度
7）低功耗，约15mw。
3.1.3内部结构
adc0809是cmos单片型逐次逼近式a／d转换器，内部结构如图13．22所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型d／a转换器、逐次逼近
3.1.4外部特性（引脚功能）
adc0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图13．23所示。下面说明各引脚功能。
in0～in7：8路模拟量输入端。
2-1～2-8：8位数字量输出端。
adda、addb、addc：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路
ale：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。
start： a／d转换启动信号，输入，高电平有效。
eoc： a／d转换结束信号，输出，当a／d转换结束时，此端输出一个高电平**换期间一直为低电平）。
oe：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当a／d转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。
clk：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640khz。
ref（+）ref（-）基准电压。
vcc：电源，单一＋5v。
gnd：地。
adc0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ale=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。
start上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 a／d转换，之后eoc输出信号变低，指示转换正在进行。直到a／d转换完成，eoc变为高电平，指示a／d转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。
当oe输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。
13 5测量电压 1
第十三章第五节 测量电压 学与练 1 诊断补偿 1 什么是电流？2 电流表的使用注意哪些？学前准备 电压表 电池 开关 导线。自主学习 阅读课本第一环节试着回答 1 试着用自己的语言用类比法说明电流的形成。2 电压用字母 表示，单位 符号 你还知道电压的其他单位吗？并将它们间的换算关系写在下面。3 ...
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