基于AT89C51单片机数字电压表的设计

生产了位数，尺寸，型号不同的LED显示器供选择，在本设计中，选择4位一体的数码型LED显示器，简称“4-LED”。本系统中前一位显示电压的整数位，即个位，后三位显示电压的小数位。

4-LED显示器引脚如图3-5所示，是一个共阴极接法的4位LED数码显示管，其中a，b，c，e，f，g为4位LED各段的公共输出端，1、2、3、4分别是每一位位数选端，DP是小数点引出端，4位一体LED数码显示管的内部结构是由4个单独的LED组成，每个LED的段输出引脚在内部都并联后，引出到器件的外部。

图3-5 4位LED引脚

本设计中LED和单片机的连接如图3-6，图中可以看出，本设计用单片机的P0.0~P0.7作为LED显示的片选端口，P2端口作为LED的位选信号。

图3-6 显示电路连接图

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3.4 总体电路设计

经过以上的设计过程，可设计出基于单片机的简易数字电压表硬件电路原理 图如图3-7所示。

图3-7 设计电路总图

此电路的工作原理是：+5V模拟电压信号通过变阻器RV1分压后由IN0进入ADC0808，经过A/D转换后，读取转换后的采样值，通过公式：电压=采样值/采样精度*参考电压，将通过公式计算后的数字量经过其输出通道A0-A7传送给AT89C51芯片的P1口，AT89C51负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的显示段码通过P0口传送给共阴数码管，P2.0、P2.1、P2.2、P2.3产生位选信号控制数码管的亮灭。

AT89C51通过P3.4给ADC0808的CLOCK提供时钟信号，当给单片机的P3.0输出一个正脉冲，利用其下降沿可启动A／D转换，由P3.2检测A/D转换是否完成，转换完成后，通过P3.1使输出允许控制端OE置为高电平，允许单片机读取转换数据，将转换结果送给共阴数码管显示出来。

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第4章 数字电压表的软件设计

4.1 设计流程图

主程序主要完成信号存储、信号处理、A/ D转换以及调用显示等。

主程流程如图4-1所示：程序首先从ORG0000H开始，然后无条件件跳转至主程序的首地址开始，初始化后，先调用模数转换程序进行输入信号的数字化，然后调用显示子程序将处理后的数字输出，一次数据结束后，循环执行调用的两个子程序。

图4-1 主程序流程图

A/D转换子程序如图4-2所示：首先进行开始模数转化，执行后，如果检测到转化没有完成则继续转化，如果转化完成，执行下一条指令，将取得模数转化结果并转换为工程量，然后显示转换结果，此为一次模数转换，如此循环可转换下一组数据，全部转换完毕后，结束。

图4-2 A/D转换子程序流程图

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4.2 各子程序简介

初始化子程序的主要工作是设置定时器的工作模式，初值预置，开中断和打开定时器等。

A/D转换子程序用来控制对输入的模块电压信号的采集测量，并将对应的数值存入相应的内存单元。

显示子程序采用动态扫描实现四位数码管的数值显示，在本设计中，为了简化硬件设计，主要采用软件定时的方式，即用定时器0方式2产生40ms定时，通过软件延时程序来实现10ms的延时。

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