8路输入模拟信号数值显示电路-单片机课程设计(1).doc

单片机课程设计 8路输入模拟信号数值显示电路 姓 名: 李 花 同 组 人: 赵 家 专业班级: 电信0204班 学 号: 020910164 指导老师: 付永红 职 称: 副教授 计算机与电子工程系教务办制 二00五年十二月 评审表 " 评审意见: " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "评定成绩: " "指导老师: " "年 月 日 " 摘 要 本系统是基于AT89S52单片机设计的，由具有8通道的模数转换芯片ADC0809采集模拟 信号，并将采集到的数据送入AT89S52进行处理，其中ADC0809的1MHZ时钟脉冲直接由单 片机的ALE脚输出的六分频时钟信号经过74LS74二分频得到。在设计中采用了精简电路及 充分利用软件资源为原则，采用了软件译码，并利用三极管扩流来驱动数码管。同时兼 顾系统的性能指标，采用了四位数码管进行动态显示，分别显示模拟通道数以及采集到 的模拟电压的数值。本系统经设计调试达到了预期的设计要求，能够标准地自动轮流显 示8路模拟电压数值量，精度为0.02V，误差系数为0.01。 关 键 词 模拟信号； AT89S52； ADC0809； 数值显示 目录 一、 设计任务及要求 5 二、 总体设计方案 5 三、 硬件电路设计 6 1、模拟信号采集电路： 6 2、数据处理模块电路 7 3、数码显示模块电路 8 四、 软件设计 9 1、主程序 9 2、初始化程序 9 3、显示子程序 9 4、模数转换测量子程序 9 五、 检测与调试 10 六、 系统改进设想 11 七、 总结 12 参考文献 12 附件一：总的电路原理图 13 附件二：程序清单 14 附件三：数值量模拟量转换对照表（ADC0809的参考电压为5V） 19 附件四：元件清单 21 1. 设计任务及要求 设计一个8路输入模拟信号数值显示电路，具体要求如下： a.8路模拟信号输入； b.自动轮流显示8个通道模拟信号的数值； c.最小分辨率为0.02V； d.最大显示数值为255； f.测量电压最大值为5V。 二、 总体设计方案 8路输入模拟信号数值显示电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。根据设计要 求，要求能同时输入8路模拟信号，故在本设计中采用了8路的模数转换器AD0809；由单 片机AT89C52提供控制信号控制AD0809，并对采集到的数据进行处理，通过软件编程实现 8路模拟信号电压数值自动轮流显示；为得到8路模拟信号的数值进行轮流显示，本设计 中采用了四个数码管，通过软件直接译码，间接驱动4个共阳极数码管，并通过动态显示 来轮流显示4个数码管。系统总体框图设计如下图所示： 图一 系统总体设计框图 三、 硬件电路设计 1、模拟信号采集电路： 模拟信号采集需要用到模数转换器，而ADC0809具有较高的转换速度和精度，分辨率 为8位，且受温度影响较小，能较长时间保证精度，重现性好，功耗较低，且具有8路模 拟开关，满足本电路的设计要求，故在该电路模块中采用了ADC0809进行8路模拟信号采 集，模数转换器ADC0809各引脚功能如图二所示： IN7~IN0：8个模拟量输入端； START：启动信号，当START为高电平时，A/D转换开始； EOC：转换结束信号，当A/D转换结束后，发出一个正脉冲，表示A/D转换完毕。此信 号可用做A/D转换是否结束的检测信号，或向CPU申请中断的信号； ENABLE：输出允许信号。当此信号有效时，允许从A/D转换器的锁存器中读取数字量 。此信号可作为ADC0809的片选信号，高电平有效； CLOCLK：实时时钟，可通过外接RC电路改变时钟频率； ALE：地址锁存允许，高电平有效。当ALE为高电平时，允许C，B，A所示的通道被选 中，并把该通道的模拟量接入A/D转换器； C，B，A：通道号选择端子。C为最高位，A为最低位； D7~D0：数字量输出端； VREF（+），VREF（- ）：参考电压端子。用以提供D/A转换器权电阻的标准电平。对于一般单极性模拟量输入 信号，VREF（+）=+5V，VREF（-）=0V； VCC：电源端子，接+5V； GND：接地端。 ADC0809是由单一电源，+5V供电，模拟电压的输入范围为0~5V，故本设计允许输入的 模拟电压最大值为5V。该电路模块的工作过程：第22脚ALE为地址锁存控制，当输入为高 电平时，对地址信号进行锁存；6脚START为测试控制，当输入一个2us宽高电平脉冲时， 就开始A/D转换；7脚EOC为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，7脚输出高电平；9脚E NABLE为A/D转换数据输出允许控制，