基于51单片机的数字电压表设计.doc

简介：
本文档详细介绍了基于51单片机设计的一款数字电压表。通过硬件电路搭建与软件编程相结合的方式，实现了对输入电压的有效测量和显示。该设计具有成本低、精度高、操作简便的特点，适用于教学实验及小型电子设备的电压检测需求。 51单片机数字电压表设计 ### 设计要求： 以51单片机为核心，构建一个能够循环采集两路0至5V模拟信号的数字电压表系统，并通过中断方式实现数据采集、LED显示以及内存存储功能。当输入电压超出预设范围时，指示灯闪烁并发出报警声音。 ### 实验原理 本设计主要利用ADC0809芯片进行模数转换（AD），将连续变化的模拟信号转化为数字形式以便于处理和分析。 根据ADC的工作原理，采集到的数据为二进制数值。为了更直观地显示电压值，在程序中将其计算并以小数点后两位的形式展示在LED屏幕上。 具体而言，假设参考电压为+5V，则AD转换结果对应的电压可以通过简单的比例运算获得： \[ \text{实际电压} = (\frac{\text{ADC读取的二进制数值}}{256}) * 5\] 为了简化显示，在计算时将上述公式中的分母乘以100，从而直接得到小数点后两位的有效数字。 在本示例中，当检测到电压值分别超过1.25V（对应AD结果为0x40）或2.5V（对应AD结果为0x80）时，将触发报警机制：指示灯闪烁、蜂鸣器响起。 程序代码如下： ```c #include #include // 定义绝对地址访问 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit RS=P1^7; //定义LCD1602端口线 sbit RW=P1^6; sbit EN=P1^5; // ADC控制信号引脚声明： sbit ST = P3^7; sbit OE = P3^6; sbit EOC= P1^3; sbit CLK =P1^4; // 报警设备 #define buzzer P1^1 // 喇叭 #define alarm P1^2 // LED灯 uchar chnumber; // 存放当前通道号 uchar disbuffer[4] ={0,.,0,0}; uint ad_data[8]; // 检查忙函数: void fbusy() { P0 = 0xff; RS = 0; RW = 1; EN=1;EN=0; while((P0 & 0x80)) { EN=0,EN=1;} } // 写命令函数 void wc51r(uchar j) { fbusy(); EN = 0; RS = 0; RW = 0; P0=j; EN=1; EN=0; } // 写数据函数 void wc51ddr(uchar j){ fbusy();EN=0,RS=1,RW=0,P0=j,EN=1,EN=0 } void init() { // 初始化LCD显示： wc51r(0x86);wc51r(0x38); wc51r(0x0c),wc51r(0x06); } /*********ADC转换子函数*********/ void test(){ uchar m; for(m=7;m>=0;m--){ P3=m;ST=OE=EOC=CLK=0,ST=!ST,!CLK while(!EOC); OE = 1 ;ad_data[m] = P2;OE = 0 ; } } // 定时器/计数器T0产生ADC的时钟信号： void T0X(void) interrupt 1 using 0 { CLK=~CLK;} void main() { uchar i; uint temp1; // 初始化堆栈指针 SP=0x50; TMOD = 2 ;TH0 = TL0 = 246 ; TR0=OE=EOC=!ST,EA=1; init(); // LCD初始化显示 wc51r(80);wc51ddr(V),wc51ddr(A),wc51ddr(L),(U); } ``` 以上代码完成了LCD的初始化设置，并通过调用`test()`函数进行ADC数据采集，同时利用定时器T0为ADC提供时钟信号。当读取到AD值超过预设阈值时触发报警机制。