摘要: 本课题是设计一种基于单片机的数字电压表，能够较精确测量0-5V电压，并通过四位LED数码管显示。

本文从数字电压表的发展与现状入手，从硬件系统设计引出采用芯片ADC0809以及AT89C51，介绍其结构及转换原理、引脚排列和功能。详细描述LED显示屏与单片机的接口这一部分。在软件系统设计方面选用Keil C51，并对数据的采集与处理模块进行设计。用Protel仿真软件，绘制仿真电路图，调试后对误差进行分析，制作PCB板，制作实物。最后用Proe软件设计电压表外壳。

这样设计出的电压表用的元器件少，成本低，但精度较高，能够满足设计要求。

关键词  单片机；数字电压表；A/D转换

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题概述-1

1.1.1 数字电压表的发展历程-1

1.1.2 国内外的发展现状与趋势-1

1.1.3 数字电压表的特点-1

1.2 单片机的发展与应用-2

1.3 课题的意义和目的-2

1.4 本文所作的主要工作-3

2 总体设计-4

2.1 设计要求-4

2.2 系统概述-4

2.2.1 工作过程简介-4

2.2.2程序设计简介-6

3 硬件设计-7

3.1 器件的选择-7

3.2 A/D转换电路-7

3.2.1 A/D转换芯片的选择-7

3.2.2 ADC0809芯片介绍-8

3.2.3 ADC0809的结构及转换原理-10

3.2.4 A/D转换程序流程图-11

3.2.5 A/D转换子程序设计-12

3.3 AT89C51单片机介绍-12

3.3.1 采用AT89C51单片机的原因-12

3.3.2 AT89C51单片机的工作特性-12

3.3.3 AT89C51引脚排列及功能-13

3.4 LED显示器-15

3.4.1 LED的基本结构-15

3.4.2 LED显示器工作原理-15

3.4.3 LED显示屏与单片机接口设计-16

4 软件设计-17

4.1 整体设计-17

4.1.1 C语言简介及Keil C51的选择-17

4.1.2 系统框架设计-18

4.1.4数据采集模块的设计-19

4.2 时间电路与复位电路的设计-19

4.2.1时间电路的设计-19

4.2.2 复位电路的设计-19

5 电路制作及调试-21

5.1 PCB板的制作-21

5.2 仿真电路图-22

5.3 调试结果及误差分析-23

5.3.1 调试结果-23

5.3.2 误差分析-24

5.3.3 可能出现的误差分析-25

5.4 硬件、软件的调试-25

6 电压表的外壳设计-27

结论-28

致谢-29

参考文献-30

附录-31