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【精品】模拟电压测量与显示_毕业论文说明书

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(此文档为 word 格式,下载后您可任意编辑修改!) 燕山大学 课 程 设 计 说 明 书 题目: 模拟电压测量与显示 电气工程学院《课程设计》任务书 院(系):电气工程学院 学号 设计题目 设 计 技 术 参 数 设 计 要 求 学生姓名 模拟电压测量与显示 基层教学单位:仪器科学与工程系 (专业) 班级 利用实验板上的电位器提供模拟量输入, ADC0809 做 AD 转换器, 将模拟 量转换成二进制数字量,输入单片机,编制程序,将二进制数字量转换为 响应的模拟电压输出显示,并超限报警。 设计 4 位数码管显示电路和超限报警电路;编制相应的程序。 工 作 量 设计的内容满足课程设计的教学目的和要求,设计题目的难度和工作量适 合学生的知识和能力状况,工作量饱满。 工 作 计 划 查阅资料进行设计准备,设计硬件电路,编制程序,验证设计,撰写任务 书。 参 考 资 料 指导教 师签字 单片微型计算机接口技术及其应用 张淑清 国防工业出版社 单片机原理及应用 张淑清 国防工业出版社 单片机应用技术汇编 基层教学单 位主任签字 说明:此表一式四份,系、指导教师、学生各一份,报送院教务科一份。 2013 年 7 月 1 日 目 录 摘要 ································· 1 第一章 总体设计 ··························· 2 1.1 概述 ···························· 2 1.2 硬件电路图及工作过程简介 ·················· 3 1.3 程序设计 ·························· 4 1.4 小结 ···························· 4 第二章 硬件设计 ··························· 5 2.1 ADC0809 ··························· 5 2.2 80C51 ···························· 7 2.3 LED 显示模块 ························ 7 第三章 软件设计 ··························· 9 3.1 程序流程图 ························· 10 3.2 程序代码 ·························· 12 3.3 总结 ··························· 4.1 实验箱连线 ························ 4.2 实验结果 ························· 12 12 12 第四章 实验箱连线和实验结果 ····················· 13 第五章 收获与总结 ·························· 17 参考文献 ······························· 20 摘要 本课题介绍了一种基于单片机的模拟电压测量的设计。该设计根据伟福 LAB2000P 实验箱设计,并在实验箱上实现。本设计主要由三个模块组成:AD 转换模块,数据处理 模块及显示模块。 AD 转换主要由芯片 ADC0809 来完成, 它负责把采集到的模拟量转换为 相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片 80C51 来完成,其负责把 ADC0809 传送来的数字量经过一定的数据处理,产生相应的显示码送到显示模块进行显 示;此外,它还控制着 ADC0809 芯片工作。 该系统的测量电路简单,所用的元件较少,成本低,且测量精度和可靠性较高。此 系统可以测量 0-5V 的 1 路模拟直流输入电压值,并通过一个四位一体的 7 段数码管显 示出来,当测量值超过设定值时产生报警。 关键词:单片机;模拟电压测量;AD 转换; LAB2000P;80C51;ADC0809 第一章 1.1 概述 总体设计 一个完备的单片机应用系统包括硬件和软件两大部分,其中硬件部分包括扩展的存 储器、键盘、显示、前向通道、后向通道、控*涌诘缏芬约跋喙匦酒耐馕У缏返龋 软件的功能就是指挥单片机按预定的功能要求进行操作的程序。一个单片机系统只要系 统的软、硬件紧密配合,协调一致,这样才是高性能的单片机系统。 本课题所设计的模拟电压测量系统主要包括两部分:硬件电路及软件程序。而硬件 电路采用 INTEL 公司的 80C51 作为主处理器,系统主要由信号采集、 转换、AD 数据处 理输出、显示等几个功能模块组成。各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分 详细介绍;程序的设计使用汇编语言编程,利用 wave6000 软件对其编译和仿真。系统 框图如图 1: 图 1 .整体框图 被测直流电压由 AD 转换单元采集后被量化,再由单片机对 AD 转换的结果进行标 度变换,得到被测电压的数值,通过单片机转换结果、把结果输出给显示驱动单元,驱 动数码管显示。 1.2 硬件电路图及工作过程简介 数字化是将连续模拟的电压量经 AD 转化后变为不连续的离散的数字量并加以显 示。在设计过程中采用分模块设计,按照设计思路把电路分 AD 转换、数据处理输出、 驱动、显示四个单元,分别设计。 AD 转换器选用的是八位模数转换器 ADC0809。其次, 计算机中的数字都是十六进制数,而我们*惯于十进制数的读写,因此,在软件设计中 则要把十六进制数转换成十进制数。在显示的时候也是如此。本装置的输出用四位 LED 显示,因此在软件设计中还要解决数字输出与 LED 的接口问题。硬件则需要将输出线 接到八段数码管上。 数值显示采用八段数码管,由单片机以动态扫描方式驱动。 可以 看出 ADC0809 通过 IN0 采集电压信号并送给单片机,单片机将采集来的信号进行一 定的处理然后通过串口扩展的共阴极 LED 数码管显示采集的电压值。 数码



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