毕业论文：基于51单片机的数字电压表设计.doc文档32页推荐下载

如图芯片内部总体结构图。

图芯片内部总体结构图模数转换芯片的工作原理首先输入段选信号显示模块数码管位选信号数字量输入控制信号数据采集模动能力而为高电平时，输出电流仅数十甚至更小电流实际上是由脚的上拉电流形基于单片机的数字电压表设计成的，基本上没有驱动能力。

转换的选择是位芯片，它是采用逐次逼近的方法完成转换的由单电源供电，片内有带锁存功能的路模拟多路开关，可对路的输入模拟电压信号分时进行转换，完成次转换约需输出具有三台锁存缓冲器，可以直接接到单片机数据总线上。

通过适当的外接电路，可对到的双级性模拟信号进行转换。

如图数字电压表的设计框图。

如图数字电压表的设计框图。

成转换的由单电源供电，片内有带锁存功能的路模拟多路开关，可对路的输入模拟电压信号分时进行转换，完成次转换约需输出具有三台锁存缓冲器，可以直接接到单片机数据总线上。

部分内容简介或低电平均可。

低电平时，吸入电流可达，具有定的驱动能力而为高电平时，输出电流仅数十甚至更小电流实际上是由脚的上拉电流形基于单片机的数字电压表设计成的，基本上没有驱动能力。

转换的选择是位芯片，它是采用逐次逼近的方法完成转换的由单电源供电，片内有带锁存功能的路模拟多路开关，可对路的输入模拟电压信号分时进行转换，完成次转换约需输出具有三台锁存缓冲器，可以直接接到单片机数据总线上。

通过适当的外接电路，可对到的双级性模拟信号进行转换。

如图数字电压表的设计框图。

段选信号显示模块数码管位选信号数字量输入控制信号数据采集模拟量输入图数字电压表设计框图第二章主要单元电路元件介绍控制芯片单片机引脚图引脚总线型引脚封装电源引脚个接电源。

接地端。

外接晶体引脚个外接晶振输入端采用外部振荡器时，此引脚接地。

外接晶振输入端采用外部振荡器时，此引脚作为外部振荡信号输入端。

并行输入输出引脚个通用引脚。

通用引脚。

通用引脚或数据低位地址总线复用引脚。

基于单片机的数字电压表设计通用引脚或第二功能引脚。

控制引脚个复位信号输入引脚备用电源输入引脚。

地址锁存允许信号输出引脚编程脉冲输入引脚。

内外存储器选择引脚片内或编程电压输入引脚。

片外程序存储器读选通信号输出引脚主要性能参数与产品指令系列完全兼容字节在系统编程闪速存储器次擦写周期工作电压范围全静态工作模式三级程序加密锁字节内部个可编程口线个位的定时计数器个中断源全双工串行通道低工耗空闲和掉电模式中断可从空闲模式唤醒系统看门狗及双数据指针掉电标识和快速编程特性灵活的在系统编程字节或页写模式。

如图芯片内部总体结构图。

图芯片内部总体结构图模数转换芯片的工作原理首先输入位地址，并使，将地址存入地址锁存器中。

此地址经译码选通路模拟输入之到比较器。

上升沿将逐次逼近寄存器复位。

下降沿启动转换，之后输出信号变低，指示转换正在进行。

直到转换完成，变为高电平，指示转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。

当输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数基于单片机的数字电压表设计字量输出到数据总线上。

引脚功能个模拟量的输入端。

位数字量输出端。

启动转换，加正脉冲后转换开始。

转换结束信号。

转换开始时，信号变低电平转换结束时，信号返回高电平。

该信号可以作为查询转换是否完成的信号，也可以作为向发出中断申请的信号。

输出允许信号，输入高电平有效。

端的电平由低变高时，转换结果被送到数据线上。

此信号有效时，可以从中读取数据，同时也可以作为的片选信号。

实时时钟，频率范围为，典型值为。

通道地址锁存允许信号，输入高电平有效。

在时，锁存，选中模拟量输入。

通道地址选择输入，其排列顺序从低到高依次为。

该地址与个模拟量输入，通道的对应关系如表所示正负参考电压。

般情况下，接，接地。

工作电源和接地如图引脚图。

图引脚图内部结构图内部结构的内部结构如图所示，它包含以下几部分路模拟量选择开关根据地址锁存与译码装置所提供的地址，从个输入的模拟量中选择个输出。

位转换器能对所选择的模拟量进行转换。

位地址码的锁存与译码装置对所输入的位地址码进行锁存和译码，并将地址选择结果送给路模拟量选择开关。

三态输出的锁存缓冲器是结构，负责输出转换的最终结果。

此结果可直接连接到单片机的数据总线上。

图中多路模拟开关可选通路模拟通道，允许路模拟量分时输入，并共用个转换器进行转换。

地址锁存与译码电路完成对三个地址位模拟开关地址锁存与译码位转换器三态输出锁存缓冲器基于单片机的数字电压表设计位进行锁存与译码，如表所示。

表通道选择表选择的通道双正沿触发器这个集成块是个双触发器，其功能比较的多，可用作寄存器，移位寄存器，振荡器，单稳态，分频计数器等功能。

内含两个的上升沿双触发器，每个触发器有数据输入置位输入复位输入时钟输入和数据输出。

的低电平使输出预是个共阳极的数码管，每位数码管的和端都各自连接在起，用于接收的口产生的显示段码。

，引脚端为其位选端，用于接收的口产生的位选码。

本系统采用动态扫描方式。

扫描方法是用其接口电路把所有数码管的个比划段和同名端连在起，而每个数码管的公共极各自地受线控制。

从字段输出口送出字型码时，所有数码管接收到相同的字型码，但究竟是哪个数码管亮，则取决于端。

端与单片机的接口相连接，由单片机输出位位选码到接口，控制何时哪位数码管被点亮。

在轮流点亮数码管的位扫描过程中，每位数码管的点亮时间极为短暂。

但由于人的视觉暂留现象，给人的印象就是组稳定显示的数码。

动态方式的优点是十分明显的，即耗电省，在动态扫描过程中，任何时刻只有个数码管是处于工作状态的。

具体原理图如图所示基于单片机的数字电压表设计图显示电路图第四章程序设计主程序设计初始化中主要对，的管脚和数码管的位选及所用到的内存单元进行初始化设置。

准备工作做好后便启动对脚输入进的电压模拟信号进行数据采集并转换成相对应的十进制数字量。

在数据处理子程序中，运用标度变换知识，编写算法将十进制数字量转换成的数据，输出到显示子程序进行显示。

整个主程序就是在转换，数据处理及显示程序循环执行。

整个程序流程框图如下图所示。

开始初始化调用转换程序调用显示程序调用数据处理程序主程序流程图基于单片机的数字电压表设计转化程序设计框图启动对模拟量输入信号进行转换，通过判断引脚来确定转换是否完成，若为，则继续等待若为，则把置位，将转换完成的数据存储到数组中。

程序流程图如下图所示开始初始化启动转换转换结束置位，允许输出将转换得到的数据存储结束是否转换程序流程图显示模块程序框图显示子程序采用动态扫描法实现四位数码管的数值显示，在定时器中断里实现。

测量所得的转换数据放在数组中，测量数据在显示时需转换成进制码。

用单片机的作为数码管的位选，口作为数码管的段选。

程序流程图如下图所示。

开始定时器中断初始化启动定时器，进入中断服务程序查询段码送往口，查询为码，送到口的相关引脚清零显示小数点等于等于显示子程序流程图基于单片机的数字电压表设计第五章仿真软件简介是英国公司开发的电路分析与实物仿真软件。

它运行于操作系统上，可以仿真分析各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是实现了单片机仿真和电路仿真相结合。

具有模拟电路仿真数字电路仿真单片机及其外围电路组成的系统的仿真动态仿真调试器调试器键盘和系统仿真的功能有各种虚拟仪器，如示波器逻辑分析仪信号发生器等。

支持主流单片机系统的仿真。

目前支持的单片机类型有系列系列系列系列以及多种外围芯片。

提供软件调试功能。

在硬件仿真系统中具有全速单步设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能同时支持第三方的软件编译和调试环境，如等软件。

④具有强大的原理图绘制功能。

总之，该软件是款集单片机和分析于身的仿真软件，功能极其强大。

图界面硬件仿真通过仿真，实现数字电压表的模拟调试工作。

图数字电压表硬件仿真图设定模拟电压值图模拟设定电压值位基于单片机的数字电压表设计模拟结果显示在数码管中图采集到的电压值显示在数码管上调试结果分析在系统上电开始测量前，首先在上模拟硬件仿真是否正确，如果设计的电路可行，再在电路板上焊接，在这里只进行的仿真工作。

同时焊接电路板时要注意下情况要用万用表的电压档对被测电压进行估测，然后以此选择适当的量程，防止过大电压烧坏转换器。

首先用万用表按照原理图逐步检查印刷板中各器件的电源及各引脚的连接是否正确，有否断路短路或者虚焊，尤其是给电路供电的电源部分要重点检查，用数字万用表测量输出端的电压是否为，是否稳定，能够输出，且稳定即可说明电源电路的设计基本达到要求。

如果电压没有达到要求，要及时排查给予解决，以免烧坏芯片和其他元器件。

软件调试时先进行单元测试，分别对各个代码模块进行测试，看其是否实现了规定功能，再把已经测试过的模块组合起来进行测试，旦不能正确运行，要找出程序中的，确定大致的出错位置，研究有关部分的程序，找出原因，修改设计和代码，以排除错