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信息与电气工程学院

电子应用系统CDIO一级项目

设计说明书

（2011/2012学年第二学期）

题 目 ：___ _数 字 电 压 表__________

专业班级 ： 电子信息0902班 学生姓名 ： 张 文 盛 学 号： 090070213 指导教师 ：贾少锐、李晓东、马永强

李丽宏、贾东立、刘会军

设计周数 ：

设计成绩 ：

2012年6月28日

1、CDIO设计目的

本次CDIO设计题目是：

利用所学的51单片机，C语言，数字电路等知识，设计一个符合要求的数字电压表。主控芯片可以是AT89C51，而采集电压的模拟量转换成数字量的芯片可以是ADC0804，也可以是PCF8591。而显示模块可以是数码管，也可以是液晶LCD1602，从而展示给我们所得的电压值。

2、CDIO设计正文

2.1 数字电压表系统设计框图

本次数字电压表系统设计框图如图 1所示：

LCD1602

模拟被测电压模拟量 模数转换数字量 单片机芯片程序 处理 液晶驱动液晶 驱动 液晶显示 数字电压表主要由模/数转换电路、单片机控制电路、显示电路等三部分组成。其中PCF8591等器件组成的转换电路，将输入的模拟量信号进行取样、转换、然后将转换的数字信号送进单片机。单片机控制电路主要实现对数据进行程序处理；显示电路主要用于将单片机的信号数据转换后显示测量结果。

模拟信号产生模块：输入电源电路（变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成）和分压电路（9万欧姆和1万欧姆的电阻分压）。

模数转换模块组成部分：PCF8591芯片 程序处理的单片机控制模块：AT89C51芯片 电压结果显示部分：LCD1602液晶

2.2 各模块介绍

2.2.1 AT89C51芯片介绍

AT89S52 具有以下标准功能：8k 字节 Flash，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全

图1 数字电压表设计框图

双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

AT89C52的引脚图如图2 所示。

VCC : 接电源 GND: 接地

P0 口：P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。作为输出口，每位能驱动 8 个 TTL 逻辑电平。对 P0 端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0 口也被作为低 8 位地址/数据复用。在这种模式下，P0 具有内部上拉电阻。在 flash 编 程时，P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校时，需要外部上拉电阻。

P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对 P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。

P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对 P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入

图 2 AT89C52引脚图