综合性设计性实验报告
院/系别：化工机械系 班级：自动化2011 2014—2015学年 第一学期
学号 课程名称 实验名称 实验地点 1120301030 姓名 何延海 综合设计型实验 基于51单片机的直流数字电压表 化工学院智能系统与控制实验室 指导教师 实验类型 实验时间 薛志斌 设计性 2014.12.22-2015.01.05 实验内容：（简述） 本次综合性实验设计是基于STC89C52RC+ADC0804+LCD1602，实现0~20V直流电压测量和0~50kΩ电阻粗测量及电阻小于20Ω蜂鸣报警功能。 首先，从手头现有器件为出发，查阅各器件资料和相关设计资料确定方案；其次，用proteus、keil建立模型和编写程序进行理论仿真；然后，在开发板上进行验证；最后，焊接电路板调试，做最后的确定，写实验报告。 实验目的与要求： 目的：通过实现STC89C52RC+ADC0804+LCD1602电压、电阻测量系统，熟悉单片机的开发，为毕业设计的开展做铺垫。 要求：1、实现STC89C52RC+ADC0804+LCD1602电压、电阻测量系统。 2、将该测量系统的误差控制在一定范围内。 设计思路：（设计原理、设计方案及流程等） 1、设计方案 DC: 0~20V R: 0~50KΩ ADC 0804 转换 功能 选择 R/V STC 89C52 换算 LCD 1602 显示 输入 ①电压测量： 电压测量时受到AD转换芯片的限制，直接接入只能测量0~5V的直流电压，为扩大量程，以电阻分压法接入被测量。为保证测量时被测设备不过流，以5kΩ电阻作为基准电阻。分压电路如下。 +0~20V 10kΩ +0~10V 5kΩ IN+ 5kΩ GND IN- ADC0804为8位转换，在测量10V、20V电压时，最小转换电压为：
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10V/255=0.0392V 20V/255=0.0784V 所以，被测电压Uc?AD*0.0392或Uc?AD*0.0784。 ②电阻测量 电阻测量时也以分压法测电压来实现，5kΩ作为基准电阻，接入+5V电压做测量电压。 电路如下： +5V RX IN+ 5kΩ GND IN- 计算公式为： Rx?5000*(255?AD) AD2、程序流程图 结束 LCD 显示 Rx?开始 程序/AD/LCD 初始化 否 h INTR=0? 是 读取AD xz=0？ 是 5000*(255?AD)AD否 h 否 h Uc?AD*0.0784 x=0？ 是 Uc?AD*0.0392 3、仿真图
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关键技术分析： 1、应用proteus搭建数字电压表仿真模型 在充分了解proteus软件的基础上，搭建STC89C52RC+ADC0804+LCD1602电压、电阻测量系统仿真电路的搭建。 2、应用keil单片机开发环境 使用keil单片机开发环境，以c51语言编写代码。 3、量程的扩展和测量误差消减 设计量程扩展电路，同时将测量误差降到最低。 实验过程：（包括主要步骤、成果介绍、代码分析、实验分析等） 1、器件简介 1）STC89C52RC STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。 主要特性如下： ①增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051. ②工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机） ③工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz ④用户应用程序空间为8K字节 ⑤片上集成512字节RAM ⑥通用I/O口（32个），复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。 ⑦ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片 ⑧具有EEPROM功能 ⑨具有看门狗功能 ⑩共3个16位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2 ?外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒 ?通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART ?工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级） ?PDIP封装 引脚图：
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51单片机简易数字电压表
