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利用51单片机与ADC0809和数码管设计数字电压表 一、课题功能描述：
利用单片机AT89C51 芯片与ADC0809 芯片设计一个数字电压表，能够测 量0―5V 之间的直流电压，三位数码显示。
二、程序设计
本实验采用AT89C51 单片机芯片配合 ADC0809 模/数转换芯片构成一个简 易的数字电压表，原理电路如图1-1 所示。该电路通过 ADC0809 芯片采样输入口 AI0 输入的0～5V 的模拟量电压，经过模/数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道D0～D7 传送给 AT89C51 芯片的F0口。AT89C51负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的7段数码管的显示段码，并通过P1 口传送给数码管。同时它还通过其三位 I/O 口 P3.0、P3.1、P3.2 产生位片选信号，控制数码管的亮灭。另外，AT89C51 还控制着 ADC0809 的工作。其ALE管脚为 ADC0809提供了 1MHZ 工作的时钟脉冲；P2.3 控制 ADC0809 的地址锁存端（ALE）; P2.4 控制 ADC0809 的启动端（START）; P2.5 控制 ADC0809 的输出允许端(OE); P3.7 控制 ADC0809 的转换结束信号（EOC）。 电路原理图如下：
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三、 器件清单：
1 . AT89S51 芯片 1块 2 . ADC0809 芯片 1块 3 . 74HC245 芯片 1块 4 . 数码管 1个 5 . 6MHZ 晶振 1个 6 . 30pF 电容 2个 7 . 10uF 电解电容 1个 8 . 复位电容 1个 9 . 510Ω电阻 8个 10. 10KΩ电阻 1个 11. 导线 若干
四、程序设计
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1、主程序设计
由于ADC0809 在进行A/D转换时需要有CKL 信号，而此时的 ADC0809 的CLK 是连接在 AT89C51 单片机的30管脚，也就是要求从30管脚输出CLK 信号供 ADC0809 使用。因此产生 CLK 信号的方法就等于从软件产生。电压表系统有主
开始 初始化 调用A/D转化程序 调用数据处理程序 调用显示程序 图1-2主程序流程图
程序，A/D 转换子程序和显示子程序，如下流程1-2所示：
2、A/D 转换子程序
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启动 ADC0809 对模拟量输入信号进行转换，通过判断 EOC（P3.7）来确定转换是否完成， 若EOC 为0则继续等待；若 EOC为1，则把OE 置位，将转换
开始 初始化 启动A/D转化器 开始 A/D转换结束？ （P3.7=1？） 是 P2.5置位，允许输出 将转换得到的数据存储 结 束 图1-3 A/D转换程序流程图
完成的数据存储到 70H 中。程序流程图如图1-3 3、数据处理子程序
数据处理子程序主要根据标度变换公式1-1，把0～255十进制数转换为0.00～5.00V. AX=A0+(Am-A0)(NX-N0/Nm-N0) （1-1） Ax: 模拟测量值； A0: 模拟输入最小值； Am： 模拟输入最大值；
NX: 模数转换后的值； N0：模/数转换后的最小值； Nm：模/数转换后的最大值 。
在本设计中，根据要求知：A0=0V，Am=5V，N0=0，Nm=255，则公式1-1可化简
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开始 从70H中取数据，除以 51 得到个 - 位，存放在70H中，余数移入A 余数与51的一半即1AH借位相 减比较，以便四舍五入，利用P0 余数×10，再除以51 商放入A中 P0=1? 是 否 数据调整，相当于五入 A放入79H中，得到十分位 再将余数放入A中，进行除51操作 四舍 P0=1? 否 是 A = A + 5 四舍 A放入7AH中，得到百分位 结 束 图1-4 数据处理子程序流程图
为：
AX=A0+(Am-A0)(NX-N0/Nm-N0)=5·NX/255=NX/51 （1-2）
程序流程图如图1-4所示：
4、显示子程序
显示子程序采用动态扫描法实现三位数码管的数值显示。测量所得的A/D转换数据放在70H存单元中，测量数据在显示时需转换成10进制BCD码放在78H～7AH单元中。寄存器R1用作显示数据地址指针。 程序流程图如1-5所示：
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利用51单片机与ADC0809和数码管设计数字电压表 - 图文
