1、設計方案一決定控制系統采用AT89C51單片機，A/D轉換采用ADC0809。系統除能確保實現要求的功能外，還可以方便地進行8路其他A/D轉換量的測量、遠程測量結果傳送等擴展功能。數字電壓表系統設計方案框圖如圖2-1所示。電源電路振蕩電路LCD顯示器ADC0809 AT89C51 P0 P2 P1 P3圖2-1設計方案框圖 AT89C51主要特性：·4K字節可編程閃爍存儲器 ·三級程序存儲器鎖定·128*8位內部RAM·32可編程I/O線·兩個16位定時器/計數器·5個中斷源 ·可編程串行通道·低功耗的閑置和掉電模

2、式·片內振蕩器和時鐘電路 模擬量、數字量轉換電路設計本設計采用ADC0809進行模擬量與數字量的轉換，ADC0809的內部邏輯結構和引腳如圖所示。圖中多路模擬開關可選通8路模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，并共用一個A/D轉換器進行轉換。地址鎖存與譯碼電路完成對A、B、C三個地址位進行鎖存與譯碼。ADC0809工作原理A/D轉換由集成電路0809完成。0809具有8路模擬輸入端口，地址線（23- 25腳）可決定對哪一路模擬輸入作A/D轉換。22腳為地址鎖存控制，當輸入為高電平時，對地址信號進行鎖存。6腳為測試控制，當輸入一個2uS寬高電平脈沖時，就開始A/D轉換。7腳為A/D轉換結束

3、標志，當A/D轉換結束時，7腳輸出高電平。9腳為A/D轉換數據輸出允許控制，當OE腳為高電平時，A/D轉換數據從該端口輸出。10腳為0809的時鐘輸入端，利用單片機30腳的六分頻晶振頻率再通過14024二分頻得到1MHz時鐘。單片機的P1、P3.0P3.3端口作為四位LED數碼管顯示控制。P0端口作A/D轉換數據讀入用，P2端口P2.7用作0809的A/D轉換控制。晶振電路的設計晶振電路用于產生單片機工作所需的時鐘信號，使用晶體振蕩器時，C2,C1取值2040PF，使用陶瓷振蕩器時C1,C2取值3050PF。C1、C2起穩定振蕩頻率，快速起振的作用。在設計電路板時，晶振和電容應盡量靠近芯片，以

4、減小分布電容，保證振蕩器的穩定性。18引腳XTAL2、19引腳XTAL1接晶振，20引腳接地。圖2-3 89C51單片機引腳圖設計方案二本系統由以下幾個模塊構成：AT89S52、ADC0808、LCD液晶顯示。A/D轉換由集成電路0808完成。0808具有8路模擬輸入端口，地址（23-25）腳可決定對哪路模擬輸入作A/D轉換，22腳為地址鎖存腳，當輸入為高電平時，對地址信號進行鎖存。6腳為測試控制，當輸入一個2us寬高電平脈沖時，就開始進行A/D轉換。7腳為A/D轉換結束標志，當A/D轉換結束時7腳輸出高電平。9腳為A/D轉換數據輸出允許控制，當OE腳為高電平時，A/D轉換數據從該端口輸出。1

5、0腳為0808的時鐘輸入端，由外部信號源提供。單片機的P0端口作為LCD1602顯示控制。P3.7端口作為通道循環。P1端口作A/D轉換數據讀入用，P2端口用作0808的A/D轉換控制。時鐘電路 復位電路A/D轉換電路測量電壓輸入顯示系統AT89C52 P1 P2 P2 P0AT89S52功能介紹AT89S52為 ATMEL所生產的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器。圖 3.1 AT89C52 引腳圖AT89S52主要功能列舉如下：1、擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash2、晶片內部具時鐘振蕩器（傳統最高工作頻率可至 12MHz）3、內部程序存

6、儲器（ROM）為 8KB4、內部數據存儲器（RAM）為 256字節5、32 個可編程I/O 口線6、8 個中斷向量源7、三個 16 位定時器/計數器8、三級加密程序存儲器9、全雙工UART串行通道ADC0808的引腳和功能介紹ADC0808是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進行模/數轉換的器件。其內部有一個8通道多路開關，它可以根據地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉換。ADC0808是ADC0809的簡化版本，功能基本相同。一般在硬件仿真時采用ADC0808進行A/D轉換，實際使用時采用ADC0809進行A/D轉換。   圖3.2 ADC0

7、808管腳圖晶振電路介紹 圖 3.3 晶振電路 晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態下工作，以提供穩定，精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內調整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。3.4 復位電路介紹圖3.4 復位電路復位電路是為確保微機系統中電路穩定可靠工作必不可少的一部分，復位電路的第一功能是上電復位。一般微機電路正常工作需要供電電源為5V±5%，即4.755.25V。由于微機電路是時序數字電路，它需要穩定的時鐘信號，因此在電源上電時，只有當VCC超過4.75V低于5.25V以及

8、晶體振蕩器穩定工作時，復位信號才被撤除，微機電路開始正常工作。設計方案三本系統由以下幾個模塊構成ICL7135;MC14069;74LS47;MC1403 ;共陽七段數碼管等電路原理框圖：ICL7135(美Intersit公司產品)。它是一種字位BCD碼動態掃描輸出的單片集成雙積分式AD轉換器。滿量程輸入為-2V0+2V，自動極性，單參考電壓源，自動校零。電源的公共端接至DGND(24腳)。讓所有的模擬信號地與AGND(3腳)相連接，最后用一根連線與DGND相接。采用模擬地與數字地分開，并以一點相通，可避免由于連接線的寄生耦合作用而引起誤差或者跳字。參考電壓VR正端從2腳引入，負端接AGND。

9、參考電壓貯存電容CR一般選取1F，接在7、8兩腳。差動輸入模擬信號從9、10兩腳引入。如果允許模擬信號源的公共端與AD轉換器電源公共端相通，則此端可與AGND相接。系統所需要的時鐘信號從22腳輸入，如果確定采樣階段T180ms，則fcp=125kHz，以滿足對50Hz工頻干擾信號有較大的抑制能力的要求。MC14069是一個14腳封裝的六反相器電路，它的最高供電電壓（VDD）是18V，最高輸入電壓是-0.5到VDD+0.5。最大輸出電流是+-10mA. 最大功耗是500mW。管腳排列：1 in1, 2 out1, 3 in2 , 4 out2, 5 in3, 6 out3, 7 vss. 14

10、vdd 13 in6 12 out6 , 11 in5, 10 out5, 9 in4 8 out4它的功能是將輸入的數字信號反向。顯示模塊芯片介紹74LS47是一種 BCD輸入，開路輸出的4線七段譯碼器。DCBA作為4線輸入，ag 作為七段輸出，輸出低電平有效。例如，輸入DCBA=0011時a,b,c,d,g 等段輸出為低電平，輸出顯示十進制數 3。345引腳為功能擴展端。3腳LT是測試燈輸入端。作用是檢查數碼七段顯示是否都能夠正常發光。當 LT=1，BI=1時，七段顯示部件全部點亮，顯示“日”字。譯碼器正常工作時LT=1。4腳RBI是動態滅燈輸入端，作用是將數碼管顯示的、不用的零熄滅。5腳

11、BI/RBO,BI是滅燈輸入端，當 BI=0時，不管輸入如何，ag均為1，數碼管不顯示。RBO 是動態滅燈輸出端。作用是控制低位滅零信號。若 RBO=1，說明本位處于顯示狀態；若RBO=0且低位為零，則低位被熄滅，它于 BI組成線與關系345引腳使用時應接上高電位。管腳信息與 LED 連接如圖（3）所示圖（3） LED 管腳信息如圖（4）圖4 顯示模塊的連接從圖（5）可以觀察到單片機 P1口低4位連接一塊七段譯碼器74LS47,由于74LS47是共陽極的七段譯碼器所以要選用共陽極的數碼管。單片機 P1.0P1.3的輸出信號經過74LS47譯碼后就可以驅動數碼管顯示相應的數字，另外在74LS47

12、的輸出與數碼管之間還要接上7個470歐姆的限流電阻，以防止有過大的電流流過時燒壞數碼管。P1.4P1.7口接于四個PNP三極管的基極，四個三極管分別接于六個數碼管的公共端,通過由P1.4P1.6口的輸出量來控制數碼管的點亮。采用 PNP 型的三極管來驅動數碼管,在此三極管相當于一個開關的作用。依靠74LS47 七段譯碼器和四個PNP三極管就可以實現數碼管的動態顯示。MC1403是低壓基準芯片。一般用作812bit的D/A芯片的基準電壓等一些需要基本精準的基準電壓的場合。輸出電壓: 2.5 V /- 25 mV輸入電壓范圍: 4.5 V to 40 V輸出電流: 10 mA芯片引腳圖：因為輸出是

13、固定的，所以電路很簡單。就是Vin接電源輸入，GND接底，Vout加一個0.1uf1uf的電容就可以了。 Vout一般用作812bit的D/A芯片的基準電壓。方案一：主控部分用AT89C51作為主控制系統易于實現對程序的編寫但是用戶在編寫較長程序時,它的程序存儲空間和數據存儲空間不能滿足需求，且其不支持ISP在線編程技術，需要專用 的燒寫器來燒寫程序，故成本高，進而降低了系統性價比。運用液晶顯示器主要能顯示大量的文字、數字和圖形，而且清晰化程度高，成本高。而此作品主要是簡單的顯示數字。采用A/D轉換芯片ADC0809。ADC0809是一塊8路8位模數轉換芯片，將模擬電路和數字電路集成在一個有2

14、8個功能端的電路內，包 A/D轉換，邏輯控制譯碼驅動等電路，其轉換時間為100S左右。 方案二：用以AT89S52為核心的單片機控制系統方案，AT89S52具有較大程序存儲空間和數據存儲空間能滿足用戶的需要易于實現功能拓展，AT89S52內部置有 ISP 在線編程技術可以應用下載線直接連到計算機的并口相連就可燒寫程序,可代替市場上專用的程序燒寫器運用液晶顯示器主要能顯示大量的文字、數字和圖形，而且清晰化程度高，成本高。ADC0808是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉換器，它有8路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關樹型A/D轉換器。與ADC0809相似。 方案三：主控部分由ICL7135芯片控制。它是一種字位BCD碼動態掃描輸出的單片集成雙積分式AD轉換器。滿量程輸入為-2V0+2V，自動極性，單參考電壓源，自動校零。符合設計要求，與微機接口十分方便具有精度高相當于14位A/D轉換價格低的優點其轉換速度與時鐘頻率相關，每個轉