目录1技术要求.............................................................. - 1 -2基本原理.............................................................. - 1 -2.1设计的具体思想................................................... - 1 -2.2主要芯片介绍..................................................... - 2 -2.2.1 89c51系列芯片介绍......................................... - 2 -2.2.2 ADC0809芯片介绍........................................... - 5 -2.2.3 LED基本结构............................................... - 7 -2.2.4 LED显示器的选择........................................... - 8 -3建立模型描述.......................................................... - 9 -3.1方案一........................................................... - 9 -3.2方案二.......................................................... - 11 -4模块功能分析或源程序代码............................................. - 14 -4.1方案一代码...................................................... - 14 -4.2方案二代码...................................................... - 19 -5调试过程及结论....................................................... - 21 -6心得体会............................................................. - 23 -7参考文献............................................................. - 24 -简易直流电压表的设计1技术要求以89s51单片机为核心芯片，设计一个简易直流电压表，要求如下：A、能够对直流电压进行相应的采集和转换；B、利用led对电压值进行显示，精确到小数点后一位。

2基本原理对于数字电压表的设计，其主要功能从外界获取模拟电压信号，再通过相应的芯片（即ADC0809）转换为数字电压信号，用微处理芯片89C51芯片处理后在数码管上输出显示。

其设计工作原理图如图1所示。

图1 设计工作原理图2.1设计的具体思想测量电压输入：这是模拟电压的输入端，输入0~5V的电压，特别地，为了使电压能够连续输入到系统中，使用了滑动变阻器来控制输入电压的大小。

为了能够与数字显示的电压大小相比较，在输入端加入了电压表。

时钟电路：这部分电路是为了给89s51芯片提供时钟脉冲的，在proteus软件仿真时可以不加时钟电路，但在实际电路时，一定要加时钟电路。

复位电路：这部分电路可以直接接80c51的引脚9，当输入高电平时，可进行复位操作，也可以在时钟电路部分加如开关，当无时钟信号输入时，同样可以达到复位的目的，两种方法都可以。

A/D转换电路：这部分的功能是将模拟电压量转换为数字信号输入到89s51中。

对于A/D转化芯片使用的是ADC0809芯片，只要连好电路，不要线，这并不是很难。

多位数字显示系统：这个系统是使用两个LED数码管显示需要输出的数字，特别要注意小数点的位数显示规则；也可以使用一个多位数码显示管，流水显示，这一点也可以达到实验要求。

2.2主要芯片介绍2.2.1 89c51系列芯片介绍微处理芯片89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除10000次。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C51是它的一种精简版本。

89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

因此这种芯片使用范围十分广泛，是初学者学习微处理器的敲门砖。

89C51结构特点：8位CPU，一次处理8位字节的数据；具有片内振荡器和时钟电路；32根I/O线，即4*8个数据交换端口；外部存贮器寻址范围ROM、RAM64K；2个16位的定时器/计数器；5个中断源，两个中断优先级，使用INT和INTR、端口控制中断；觉有全双工串行口；布尔处理器；89C51芯片的实物管脚图如图2所示图2 89c51芯片的管脚89C51芯片的管脚说明：VCC：供电电压，+5V。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/ 地址的低八位。

在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。

P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：管脚备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

在设计时，正确使用，可以帮助结束死循环。

ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。

如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。

另外，该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。

但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。

在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：来自反向振荡器的输出。

2.2.2 ADC0809芯片介绍芯片ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。

其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。

（1）ADC0809主要特性1）拥有8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位，由此可以确定芯片电压转换的灵敏度。

2）具有转换起停控制端。

3）芯片转换时间为100μs(时钟为640kHz时)，130μs（时钟为500kHz时）4）使用单个+5V电源供电5）模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准。

6）工作温度范围为-40～+85摄氏度7）低功耗，约15mW。

（2）ADC0809外部特性（引脚功能）ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图所示。

下面说明各引脚功能。

IN0～IN7：8路模拟量输入端。

ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。

START：A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。

EOC：A/D转换结束信号，输出，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。

OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。

当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。

CLK：时钟脉冲输入端。

要求时钟频率不高于640KHZ。

REF（+）、REF（-）：基准电压。