单片机与ADC0809实现的数字电压表硬件设计

“基于单片机数字电压表的硬件设计方案” 这篇毕业论文主要探讨了如何使用单片机技术设计一个数字电压表，适用于微电子学专业。作者为韦晓艳，指导教师为王媛彬。系统设计的核心是通过AT89C52单片机和ADC0809模数转换器实现对0~5V模拟直流电压的精确测量，并通过4位8段LED数码管显示测量结果。以下是论文中的关键知识点： 1. **单片机AT89C52**： AT89C52是一款常见的8位微控制器，属于MCS-51系列。它具有8KB的闪存程序存储器，256B的数据存储器，32个可编程I/O口线，以及两个16位定时/计数器。在本设计中，AT89C52负责接收ADC0809转换后的数字信号，进行数据处理并控制显示。 2. **ADC0809模数转换器**： ADC0809是一种8位并行输出的逐次逼近型模数转换器，能将模拟电压转换成对应的数字值。在本系统中，它用于采集输入的模拟电压并转换为数字信号，供AT89C52处理。 3. **A/D转换过程**： A/D转换是将模拟信号转换为数字信号的过程。ADC0809通过内部的比较器和寄存器，逐步逼近输入电压的数字等效值。转换完成后，结果通过8位并行接口送至AT89C52。 4. **数据处理**： AT89C52接收到数字信号后，对其进行必要的计算和处理，如误差校正，以确保测量精度。处理后的数据转化为适合数码管显示的格式。 5. **显示控制**： 显示部分由8段LED数码管组成，可以轮流显示或单路选择显示8个不同的输入通道(IN0~IN7)的电压值。AT89C52的P2端口用于控制ADC0809的模拟通道选择、A/D转换控制信号和时钟信号，同时负责驱动数码管显示。 6. **串行通信功能**： 系统还具备与个人电脑进行串行通信的能力，这意味着可以远程读取电压测量值，增加数据记录和分析的可能性。 7. **精度和误差**： 论文指出，该数字电压表的测量误差约为0.02V，这表明设计具有较高的测量精度，满足一般实验和应用需求。 8. **用户交互**： 通过按键开关，用户可以控制数码管是轮流显示所有通道的电压还是只显示选定通道的电压，增强了系统的实用性。 总结来说，这篇论文详细介绍了如何利用单片机技术和模数转换器设计一个功能完备、精度高的数字电压表，对于理解和实践微电子学中的嵌入式系统设计具有参考价值。