求一简易数字电压表的电路原理图

28．    数字电压表

1． 实验任务

利用单片机AT89S51与ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0－5V之间的直流电压值，四位数码显示，但要求使用的元器件数目最少。

2． 电路原理图

图1.28.1

3． 系统板上硬件连线

a)         把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.7与“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端口用8芯排线连接。

b)        把“单片机系统”区域中的P2.0－P2.7与“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。

c)        把“单片机系统”区域中的P3.0与“模数转换模块”区域中的ST端子用导线相连接。

d)        把“单片机系统”区域中的P3.1与“模数转换模块”区域中的OE端子用导线相连接。

e)         把“单片机系统”区域中的P3.2与“模数转换模块”区域中的EOC端子用导线相连接。

f)         把“单片机系统”区域中的P3.3与“模数转换模块”区域中的CLK端子用导线相连接。

g)        把“模数转换模块”区域中的A2A1A0端子用导线连接到“电源模块”区域中的GND端子上。

h)        把“模数转换模块”区域中的IN0端子用导线连接到“三路可调电压模块”区域中的VR1端子上。

i)          把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.7用8芯排线连接到“模数转换模块”区域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。

4． 程序设计内容

i.              由于ADC0809在进行A/D转换时需要有CLK信号，而此时的ADC0809的CLK是接在AT89S51单片机的P3.3端口上，也就是要求从P3.3输出CLK信号供ADC0809使用。因此产生CLK信号的方法就得用软件来产生了。

ii.              由于ADC0809的参考电压VREF＝VCC，所以转换之后的数据要经过数据处理，在数码管上显示出电压值。实际显示的电压值 (D/256*VREF)

5． 汇编源程序

ADC0809中文资料

ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。

（1）ADC0809的内部逻辑结构

由下图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8 路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数 据。

（2）． ADC0809引脚结构

ADC0809各脚功能如下：

D7-D0：8位数字量输出引脚。

IN0-IN7：8位模拟量输入引脚。

VCC：+5V工作电压。

GND：地。

REF（+）：参考电压正端。

REF（-）：参考电压负端。

START：A/D转换启动信号输入端。

ALE：地址锁存允许信号输入端。

（以上两种信号用于启动A/D转换）.

EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。

OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。

CLK：时钟信号输入端（一般为500KHz）。

A、B、C：地址输入线。

ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。

地址输入和控制线：4条

ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模 拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。

C B A 选择的通道

0 0 0 IN0

0 0 1 IN1

0 1 0 IN2

0 1 1 IN3

1 0 0 IN4

1 0 1 IN5

1 1 0 IN6

1 1 1 IN7

数字量输出及控制线：11条

ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当 EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输 出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。

CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ，

VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。

2． ADC0809应用说明

（1）． ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。

（2）． 初始化时，使ST和OE信号全为低电平。

（3）． 送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。

（4）． 在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。

（5）． 是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。

（6）． 当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。

3． 实验任务

如下图所示，从ADC0809的通道IN3输入0－5V之间的模拟量，通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。ADC0809的VREF接＋5V电压。

4． ADC0809应用电路原理图

6． 程序设计内容

（1）． 进行A/D转换时，采用查询EOC的标志信号来检测A/D转换是否完毕，若完毕则把数据通过P0端口读入，经过数据处理之后在数码管上显示。

（2）． 进行A/D转换之前，要启动转换的方法：

ABC＝110选择第三通道

ST＝0，ST＝1，ST＝0产生启动转换的正脉冲信号 .

C语言源程序

#include

unsigned char code dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,

0xef,0xdf,0xbf,0x7f}

unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,

0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00}

unsigned char dispbuf[8]={10,10,10,10,10,0,0,0}

unsigned char dispcount

sbit ST="P3"^0

sbit OE="P3"^1

sbit EOC="P3"^2

unsigned char channel="0xbc"//IN3

unsigned char getdata

void main(void)

{

TMOD=0x01

TH0=(65536-4000)/256

TL0=(65536-4000)%256

TR0=1

ET0=1

EA=1

P3=channel

while(1)

{

ST=0

ST=1

ST=0

while(EOC==0)

OE=1

getdata=P0

OE=0

dispbuf[2]=getdata/100

getdata=getdata%100

dispbuf[1]=getdata/10

dispbuf[0]=getdata%10

}

}

void t0(void) interrupt 1 using 0

{

TH0=(65536-4000)/256

TL0=(65536-4000)%256

P1=dispcode[dispbuf[dispcount]]

P2=dispbitcode[dispcount]

dispcount++

if(dispcount==8)

{

dispcount=0

}

dispbuf[i]=temp

ST=1

ST=0

}

}

}

void t0(void) interrupt 1 using 0

{

CLK=~CLK

}

void t1(void) interrupt 3 using 0

{

TH1=(65536-4000)/256

TL1=(65536-4000)%256

P1=dispcode[dispbuf[dispcount]]

P2=dispbitcode[dispcount]

if(dispcount==7)

{

P1=P1 | 0x80

}

dispcount++

if(dispcount==8)

{

dispcount=0

}

}

这个容易的,你网上查一下7135AD芯片,利用它给的外围电路连接方式,就可以制作的,再有问题给我发邮件xwq34@126.com

1)原理图我博客上有

(2)程序清单:

名称:数字电压表

作者w418781840,日期:2008.6.12

功能:实验现0~~5V电压的测量,测量值用三位数管显示

CLK BIT P3.5定义CLK

ORG 0000H

LJMP MAIN 转入主程序

ORG 0013H

LJMP AGA 中断TNT1,用于读取转换后的数据

ORG 001BH

LJMP WQ T1中断入口,用于产生时钟和显示

主程序

ORG 0030H

MAIN: MOV TMOD,#10H 工作方式1

MOV TH1,#(65536-200)/256 产生500HZ

MOV TL1,#(65536-200)%256

SETB EA 开总中断.

SETB ET1 开T1中断

SETB TR1 启动T1

SETB EX1 开外部中断1

SETB IT1 边沿触发

MOV DPTR ,#1FFFH 指向通道INC0

MOVX @DPTR,A 启动转换

LOOP: LCALL DISPLAY 调用显示程序.

SJMP LOOP

外部1中断,；显示数据转为3位BCD码子程序

；显示数据转为3位BCD码存入33H，34H，35H（最大值约为5.00V）

AGA: MOV DPTR,#1FFFH

MOVX A,@DPTR 读取转换后的数据.

MOV B,#51 255÷51＝5.00V运算

DIV AB

MOV 33H,A ；个位数放入33H

MOV A,B ；余数大于19H，F0为1，乘法溢出，结果加5

CLR F0

SUBB A,#1AH

MOV F0,C

MOV A,#10

MUL AB

MOV B,#51

DIV AB

JB F0,LOOP2

ADD A,#5

LOOP2: MOV 34H,A ；小数后第一位放入34H

MOV A,B

CLR F0

SUBB A,#1AH

MOV F0,C

MOV A,#10

MUL AB

MOV B,#51

DIV AB

JB F0,LOOP3

ADD A,#5H

LOOP3: MOV 35H,A ；小数后第二位放入35H

MOVX @DPTR,A 启动转换

RETI

显示程序

DISPLAY: MOV R1,#33H 指向显示数据首址

MOV R0,#0FEH 扫描控制字初值

PLAY: MOV A,R0 扫描字放入A

MOV P2,A 从P2口输出

MOV A,@R1 取显示数据到A

MOV DPTR,#TAB 取段码表地址

MOVC A,@A+DPTR 查显示数据对应段码

CJNE R0,#0FEH,PAP 查看是第一位否.

ORL A,#80H 是,则取小数点.

PAP: MOV P1,#0FFH 防闪烁.

MOV P1,A 段码放入P1口

LCALL DL1MS 显示1MS

INC R1 指向下一地址

MOV A,R0 扫描控制字放入A

JNB ACC.2,ENDOUT ACC.3=0时一次显示结束

RL A A中数据循环左移

MOV R0,A 放回R5内

AJMP PLAY 跳回PLAY循环

ENDOUT: RET

TAB: DB 3fH,06H,5bH,4fH,66H,6dH,7dH,07H,7fH,6fH

延时程序

1MS延时程序，LED显示程序用

DL1MS: MOV R6,#14H

DL1: MOV R7,#19H

DL2: DJNZ R7,DL2

DJNZ R6,DL1

RET

T1定时器中断服务程序,用于给ADC0809产生时钟周期

WQ: MOV TH1,#(65536-200)/256

MOV TL1,#(65536-200)%256

CPL CLK 取反.

RE: RETI

END

---