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单片机数字电压表-------------------------------------------------------------------西南科技大学城市学院 开始 启动转换 A/D转换结输出转换结果 数值转换 显示 结束 4.2.3 显示子程序

图4.2 A/D转换流程图

显示子程序采用动态扫描实现四位数码管的数值显示，在采用动态扫描显示方式时，要使得LED显示的比较均匀，又有足够的亮度，需要设置适当的扫描频率，当扫描频率在70HZ左右时，能够产生比较好的显示效果，一般可以采用间隔10ms对LED进行动态扫描一次，每一位LED的显示时间为1ms。

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溢出中断功能实现11μs定时，通过软件延时程序来实现5ms的延时。

4.3 仿真

4.3.1 软件调试

软件调试的主要任务是排查错误，错误主要包括逻辑和功能错误，这些错误有些是显性的，而有些是隐形的，可以通过仿真开发系统发现逐步改正。Proteus软件可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真，用户甚至可以实时采用诸如

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LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。Proteus支持的微处理芯片包括8051系列、AVR系列、PIC系列、HC11系列及Z80等等。Proteus可以完成单片机系统原理图电路绘制、PCB设计，更为显著点的特点是可以与u Visions3 IDE工具软件结合进行编程仿真调试[8]。

本系统的调试主要以软件为主，其中，系统电路图的绘制和仿真我采用的是Proteus软件，而程序方面，采用的是汇编语言，用Keil软件将程序写入单片机。 4.3.2 显示结果及误差分析

显示结果

1.当IN0输入电压值为3.50V时，显示结果如图4.3所示。测量误差为0.02V。

图4.3

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图4.4

2. 当IN0口输入电压值为2.50V时，显示结果如图4.4。测量误差为0.02V。输入电压为3.50V时，LED的显示结果为3.48V，输入电压为3.50V时，LED的显示结果为3.48V，在多次试验中，电路中仪表的值总与LED屏显示的值有一定的差值，因为在数模转换及LED屏限流电阻上的电压损耗，使到达最终LED的电压有略微降低是正常的，在误差范围之内。

实物运行图：系统通电后，两个电压数据交替循环显示，时间间隔为1s。

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结束语

经过这一段时间的努力，课程设计基于单片机的数字电压表基本完成。但设计中的一些细微之处不是很完善。在电路中用Proteus软件实现了仿真，在这过程中，使我对电路设计和单片机的使用等都有了新的认识。通过这次设计学会了Proteus和Keil软件的使用方法，掌握了从系统的需要、方案的设计、功能模块的划分、原理图的设计和电路图的仿真的设计流程，积累了不少经验。

基于单片机的数字电压表使用性强、结构简单、成本低、外接元件少。在实际应用工作应能好，测量电压准确，精度高。系统功能、指标达到了课题的预期要求、系统在硬件设计上充分考虑了可扩展性，经过一定的改造，可以增加功能。本文设计主要实现了数字电压表测量一路电压的功能，详细说明了从原理图的设计、电路图的仿真再到软件的调试。

通过本次设计，我对单片机这门课有了进一步的了解。无论是在硬件连接方面还是在软件编程方面。本次设计采用了AT89C51单片机芯片，与以往的单片机相比增加了许多新的功能，使其功能更为完善，应用领域也更为广泛。设计中还用到了模/数转换芯片ADC0808，以前在学单片机课程时只是对其理论知识有了初步的理解。通过这次设计，对它的工作原理有了更深的理解。在调试过程中遇到很多问题，最后和老师同学一步一个脚印解决了一个又一个问题。

这次电路的设计和仿真，基本上达到了课程设计的功能要求。在以后的实践中，我将继续努力学习电路设计方面的理论知识，并理论联系实际，争取在电路设计方面能有所提升。

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参考文献

[1] 胡健.单片机原理及接口技术.北京：机械工业出版社，2004年10月

[2] 于殿泓.单片机原理与程序设计实验教程.西安电子科技大学出版社，2007年5月 [3] 谢维成、杨加国.单片机原理与应用及C51程序设计实例.电子工业出版社，2006年3月 [4] 姜志海,黄玉清等著.单片机原理及应用[M] .北京:电子工业出版社.2005年7月 [5] 魏立峰.单片机原理及应用技术.北京大学出版社，2005年8月

附录

C语言程序： #include

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit OE =P2^6; sbit EOC =P2^5; sbit START=P2^4; sbit ADDC=P2^0; sbit ADDB=P2^1; sbit ADDA=P2^2; sbit bell=P2^3; sbit light=P2^7; sbit clk=P1^4;

ucharcodetable[10]= {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //数码管共阴极

ucharcodetable_d[16]=

{0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef,0xf7,0xfc,0xb9,0xde,0xf9,0xf1};

uint shuju[4] ; uint getdata;

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