ADC0832數(shù)字電壓表

1、 摘 要單片計(jì)算機(jī)即單片微型計(jì)算機(jī)。（Single-Chip Microcomputer）,是集CPU ,RAM ,ROM 定時(shí)，計(jì)數(shù)和多種接口于一體的微控制器。它體積小，成本低，功能強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于智能產(chǎn)業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化上。近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透, 單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。而51系列單片機(jī)是各單片機(jī)中最為典型和最有代表性的一種。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)它的學(xué)習(xí)，應(yīng)用，從而達(dá)到學(xué)習(xí)、設(shè)

2、計(jì)、開(kāi)發(fā)軟、硬的能力。簡(jiǎn)易電壓表是利用模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量經(jīng)單片機(jī)處理并反映在顯示器上，它可以分析5V的電壓，并能用該電壓表可測(cè)出該電路的電流和電阻值。 本文介紹了電壓表的使用和開(kāi)發(fā)環(huán)境，仿真系統(tǒng)和開(kāi)發(fā)使用的MCS-51系列的單片機(jī)芯片。在第二章論述了總體設(shè)計(jì)過(guò)程,確定了技術(shù)指標(biāo)及器件的選擇第四章著重描述了系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)框圖及所使用的各種芯片功能與特性。關(guān)鍵詞:電壓表、 單片機(jī)技術(shù)、A/D轉(zhuǎn)換AbstractWith the infiltration in the social field of the computer in recent years, the applicatio

3、n of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, o

4、nly one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the structure of the concrete hardware , and direct against and use the software of target's characteristic to combine concretly, in order to do perfectly. The pressure system of much passways of simulation utilizes the pr

5、essure sensor to gather the pressure at present and reflect by display, it can analyse excessive Cheng of the pressure , sends out and reports to the police. It can be according to inputting the amount of money of calculating out the object with accurate unit price to adopt the principle of the elec

6、tronic scale. This text has introduced the research meaning of this system and development environment used in the introduction at first, artificial system of the big good fortune and developing the one-chip computer chip of MCS-51 series used. Have described the overall design process in chapter tw

7、o, have confirmed chapter three of choice of technical indicator and device has described emphatically that designs the block diagram and various kinds of chip functions and characteristics used in circuit design of the systematic hardware , hardware, have analyzed the design course of the software

8、especially in chapter four. Keyword: Electric voltage form, technology of the one-chip computer , A/D change目 錄引言 41 核心芯片簡(jiǎn)介 52 AT89S51簡(jiǎn)介 82.1 AT89C51芯片的引腳及特點(diǎn) 82.2 AT89C51的主要性能參數(shù) 112.3 AT89C51的新功能 113 方案設(shè)計(jì) 124 軟硬件設(shè)計(jì) 134.1 硬件電路設(shè)134.2 單片機(jī)AT89C51外圍電路設(shè)計(jì)134.3 ADC0832與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 144.4 顯示設(shè)計(jì)144.5 電源設(shè)計(jì)145 結(jié)論 15

9、6 致 謝157 參考文獻(xiàn) 16引 言電壓、電流、功率是表征電信號(hào)能量大小的三個(gè)基本參量。在電子電路中，只要測(cè)量出其中一個(gè)參量就可以根據(jù)電路的阻抗求出其它二個(gè)參量。考慮到測(cè)量的方便性、安全性、準(zhǔn)確性等因素，幾乎都用測(cè)量電壓的方法來(lái)測(cè)定表征電信號(hào)能量大小的三個(gè)基本參量。此外，許多參數(shù)，例如頻率特性、諧波失真度、調(diào)制度等都可視為電壓的派生量。所以電壓的測(cè)量是其它許多電參量，也包括非電量測(cè)量的基礎(chǔ)。電壓是基本的電參數(shù)，其它許多電參數(shù)可看作電壓的派生量，由于電壓測(cè)量方便，因此電壓測(cè)量是電子測(cè)量中最基本的測(cè)量。按測(cè)量結(jié)果的顯示方式可將電子電壓表分為模擬式和數(shù)字式兩大類。數(shù)字式電壓表的核心是A/D轉(zhuǎn)換器，

10、A/D轉(zhuǎn)換器最基本的兩種類型是積分型和比較型。前者抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量精度高，但測(cè)量速率低；后者測(cè)量速度快，但抗干擾能力差?？偟膩?lái)說(shuō)，積分型特別是雙斜積分式DVM性能較優(yōu)，應(yīng)用較廣泛。數(shù)字電壓表除具有一般的所具有的準(zhǔn)確度高、數(shù)字顯示、讀數(shù)迅速準(zhǔn)確、分辨力高、輸入阻抗高、能自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程、自動(dòng)轉(zhuǎn)換及顯示極性等優(yōu)點(diǎn)，因而體積小，可靠性好，操作簡(jiǎn)便，由于數(shù)字電壓表具有上述這些優(yōu)點(diǎn)，使得它獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。使用數(shù)字萬(wàn)用表的注意事項(xiàng)：（1）要注意該電壓表的量程，切誤測(cè)量比額定值大。（2）電壓表使用或存放應(yīng)避免高溫、寒冷、陽(yáng)光直射、高濕度及強(qiáng)烈振動(dòng)環(huán)境。1 核心芯片簡(jiǎn)介1 ADC0832芯片AD

11、C0832具有以下特點(diǎn)：（1）8位分辨率;（2）雙通道A/D轉(zhuǎn)換;（3）輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；（4）5V電源供電時(shí)輸入電壓在05V之間；（5）工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32S；（6） 一般功耗僅為15mW；（7）8P、14PDIP（雙列直插）、PICC多種封裝；（8）商用級(jí)芯片溫寬為0°C to +70°C?，工業(yè)級(jí)芯片溫寬為40- +85引腳及功能:圖 6-1-1 DAC0832引腳圖CS：片選使能，低電平有效CH0：模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用CH1：模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用GND：芯片參考0電位(地)DI:數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇

12、通道控制DO:數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出CLK:芯片時(shí)鐘輸入VCC：電源輸入ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在05V之間。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32S，具有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過(guò)DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。正常情況下ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電

13、路設(shè)計(jì)時(shí)可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。時(shí)序圖：圖6-1-2 ADC0832時(shí)序圖與DS1302非常相似，CS作為選通信號(hào)，在時(shí)序圖中可以看到，從CS置為低電平開(kāi)始，一直到置為高電平結(jié)束。CLK提供時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)ADC0832未工作時(shí)其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK和DO/DI的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端CLK輸入時(shí)鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。在第1個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。在第2、3個(gè)脈沖下沉之前DI

14、端應(yīng)輸入2位數(shù)據(jù)（SGL、Odd）用于選擇通道功能，當(dāng)此2位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時(shí)，只對(duì)CH0進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時(shí)，只對(duì)CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時(shí)，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN-進(jìn)行輸入。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時(shí)，將CH0作為負(fù)輸入端IN-，CH1作為正輸入端IN+進(jìn)行輸入。在完成輸入啟動(dòng)位、通道選擇之后，到第3 個(gè)脈沖的下沉之后DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開(kāi)始利用數(shù)據(jù)輸出DO進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個(gè)脈沖下沉開(kāi)始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位DATA7，隨后每一個(gè)脈沖下沉DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第

15、11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù)DATA0，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開(kāi)始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個(gè)字節(jié)的下沉輸出DATA0。隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19 個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將CS置高電平禁用芯片，此時(shí)就可以開(kāi)始讀出數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)會(huì)被送出二次，一次高位在前傳送，一次低位在前傳送，連續(xù)送出。在程序讀取二個(gè)數(shù)據(jù)后，我們可以加上檢驗(yàn)來(lái)看看數(shù)據(jù)是否被正確讀取。作為單通道模擬信號(hào)輸入時(shí)ADC0832的輸入電壓是05V且8位分辨率時(shí)的電壓精度為19.53mV。如果作為由IN+與IN-輸入的輸入時(shí)，可將電壓值設(shè)定在某一個(gè)較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬

16、度。但值得注意的是，在進(jìn)行IN+與IN-的輸入時(shí)，如果IN-的電壓大于IN+的電壓,則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終為0。2 AT89C51簡(jiǎn)介AT89C51美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8K Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及AT89C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元。單片機(jī)AT89S51強(qiáng)大的功能可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。2.1 AT89

17、C51芯片的引腳及特點(diǎn) AT89C51芯片的引腳結(jié)構(gòu)如圖2.2.1所示：（1）功能特性概括:AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：40個(gè)引腳、8K Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器、256 Bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口、5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷、2個(gè)數(shù)據(jù)指針、2個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器、2個(gè)全雙工串行通信口、看門(mén)狗（WDT）電路、片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。此外，AT89S51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作,并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信口、外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作。掉電模式凍結(jié)振蕩器而保

18、存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。（2）管腳說(shuō)明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”時(shí)，被定義為高阻輸入。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。P1口:P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,

19、P1口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”,通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí),因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻,某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(I)。在Flash編程和程序校驗(yàn)期間,P1接收低8位地址。部分端口還有第二功能,如表1所示:端口引腳第二功能P1.5MOSI(用于ISP編程)P1.6MISO(用于ISP編程)P1.7SCK (用于ISP編程)表1 P1口部分引腳第二功能P2口:P2口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口, P2口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”,通過(guò)內(nèi)部的上拉

20、電阻把端口拉到高電平,此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí),因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻,某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(I)。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(例如執(zhí)行MOVXDPTR指令)時(shí),P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)寄存器(例如執(zhí)行MOVXRi指令)時(shí),P2口線上的內(nèi)容(也即特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容),在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。在Flash編程或校驗(yàn)時(shí),P2亦接收高位地址和其它控制信號(hào)。P3口: P3口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的雙向8位I/O口, P3口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)P3口寫(xiě)“1”時(shí),它們被內(nèi)部

21、的上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入口使用時(shí),被外部信號(hào)拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流(I)。P3口除了作為一般的I/O口線外,更重要的用途是它的第二功能,如表2所示:P3口還接收一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。端口引腳第二功能P3.0RXD (串行輸入口)P3.1TXD (串行輸出口)P3.2 (外中斷0)P3.3 (外中斷1)P3.4T0 (定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)P3.5T1 (定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)P3.6 (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通)P3.7 (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)表2 P3口引腳第二功能RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)間將使單片機(jī)

22、復(fù)位。WDT溢出將使該引腳輸出高電平,設(shè)置SFR AUXR的DISRTO位(地址8EH)可打開(kāi)或關(guān)閉該功能。 DISRTO位缺省為RESET輸出高電平打開(kāi)狀態(tài)。 ALE/:當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE(地址鎖存允許)輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部寄存器,ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號(hào),因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。值得注意的是:每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖()。如有必要,可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中的8EH單元的D0位置位,可禁止ALE操作。該位置位后,只要一條M

23、OVX和MOVC指令才會(huì)激活A(yù)LE。此外,該引腳會(huì)被微弱拉高,單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí),應(yīng)設(shè)置ALE無(wú)效。：程序存儲(chǔ)允許()輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào),當(dāng)AT89S51由外部程序存儲(chǔ)器取指令(或數(shù)據(jù))時(shí),每個(gè)機(jī)器周期兩次有效,即輸出兩個(gè)脈沖。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),沒(méi)有兩次有效的信號(hào)。EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平(接地)。需要注意的是:如果加密位LB1被編程,復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端保持高電平(接VCC端)，CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳用于施加+12V編程電

24、壓（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入端。XTAL2：反向振蕩放大器器的輸出端。（3）晶體振蕩器特性： AT89S51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別為該反向放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)反向放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。外接石英晶體(或陶瓷諧振器)及電容C1、C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容C1、C2雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求,但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性。如果使用石英晶體,電容應(yīng)該使用30pF10pF。還

25、可以使用外部時(shí)鐘。這種情況下,外部時(shí)鐘脈沖接X(jué)TAL1端,即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端, XTAL2應(yīng)懸空。由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè)2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的,所以外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求,但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。2.2 AT89C51的主要性能參數(shù)：（1）與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容。（2）8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程（ISP）Flash閃速存儲(chǔ)器。（3）1000次擦寫(xiě)周期。（4）4.05.5V的工作電壓范圍。（5）全靜態(tài)工作模式：0Hz-33Hz。（6）三級(jí)程序加密。（7）128x8字節(jié)的內(nèi)部RAM。（8）32個(gè)雙向可編程I/O口線。（9

26、）2個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器。（10）6個(gè)中斷源。（11）全雙工UART串行通道。（12）低功耗空閑和掉電模式。（13）中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)。（14）看門(mén)狗（WDT）及雙數(shù)據(jù)指針。（15）掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性。（16）靈活的在系統(tǒng)編程（ISP-字節(jié)或頁(yè)寫(xiě)模式）。2.3 AT89C51的新功能：AT89C51兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及AT89C52引腳結(jié)構(gòu)，它相對(duì)于AT89C52增加的新功能包括：（1）ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫(xiě)單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。（2） 最高工作頻率為33MHz，AT89C52的極限工作頻率是24M

27、，所以AT89C51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。（3）具有雙工UART串行通道。（4）內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器，不再需要像AT89C52那樣外接看門(mén)狗計(jì)時(shí)器單元電路。（5）雙數(shù)據(jù)指示器。（6）電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。（7）全新的加密算法，這使得對(duì)于AT89C51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。（8） 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、AT89C51等早期MCS-51產(chǎn)品3 方案設(shè)計(jì)使用ADC0832模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片設(shè)計(jì)數(shù)字電壓表電路。該設(shè)計(jì)方案以單片機(jī)AT89C51為主控芯片，以ADC0832模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片為核心

28、轉(zhuǎn)換模擬/數(shù)字量的芯片，組成數(shù)字電壓表電路。該電路能準(zhǔn)確地測(cè)出所被測(cè)有效電壓值、附加四位顯示功能，可精確到有效電壓值為0.01V。4 設(shè)計(jì)流程圖 4.1總體設(shè)計(jì)流程圖 4.2AD轉(zhuǎn)換關(guān)系設(shè)計(jì)流程圖 5 軟硬件設(shè)計(jì)5.1 硬件電路設(shè)該設(shè)計(jì)的硬件電路由主控部分(單片機(jī)AT89S51)、采集模擬量部分（A/D轉(zhuǎn)換一路ADC0832）、顯示部分（四位八段數(shù)碼管）、電源部分由電腦USB（5V）供電4個(gè)部分組成。各部分之間相互協(xié)作，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表的功能。各部分的硬件電路設(shè)計(jì)如下。設(shè)計(jì)總電路圖見(jiàn)附錄一。5.2 單片機(jī)AT89C51外圍電路設(shè)計(jì) 4.2.1復(fù)位電路設(shè)計(jì)MCS-51的復(fù)位

29、輸入引腳RST為MCS-51提供了初始化的手段，可以使程序從指定處開(kāi)始執(zhí)行，在MCS-51的時(shí)鐘電路工作后，只要RST引腳上出現(xiàn)超過(guò)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，即可產(chǎn)生復(fù)位的操作，只要RST保持高電平，則MCS-51循環(huán)復(fù)位，只有單RET由高電平變成低電平以后，MCS-51才從0000H地址開(kāi)始執(zhí)行程序，本系統(tǒng)采用按鍵復(fù)位方式的復(fù)位電路。5.2.1外部晶振時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)MCS-51的時(shí)鐘可以由兩種方式產(chǎn)生，一種是內(nèi)部方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路；另外一種為外部方式，本論文根據(jù)實(shí)際需要和簡(jiǎn)便，采用內(nèi)部振蕩方式，MCS-51內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是

30、此放大器的輸入端和輸出端，這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成了一個(gè)自激振蕩器。MCS-51雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時(shí)鐘，必須外接元件，所以實(shí)際構(gòu)成的振蕩時(shí)鐘電路，外接晶振以及電容C1和C2構(gòu)成了并聯(lián)諧振電路接在放大器的反饋回路中，對(duì)接電容的值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響振蕩頻率的高低，振蕩器的穩(wěn)定性，起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。晶振的頻率可在1.2MHZ12MHZ之間任選，電容C1和C2的典型值在20pf100pf之間選擇，由于本系統(tǒng)用到定時(shí)器，為了方便計(jì)算，采用了12MHZ的晶振，采用電容選擇30pf。AT89C51具有在系統(tǒng)可編程功能，可以很方便的改寫(xiě)單片

31、機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片中從工作環(huán)境中剝離，把AT89S ISP下載口接入電路，可使電路實(shí)現(xiàn)該功能。AT89C51需要接入一個(gè)普通12MHz晶振，為其提供穩(wěn)定的時(shí)鐘脈沖。該設(shè)計(jì)中有4個(gè)八段數(shù)碼顯示管LED，所以，在單片機(jī)AT89C51外圍需要接入4個(gè)三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼顯示管。單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì)圖如 圖4.2示： 圖4.25.3：ADC0832部分電路圖5. 4顯示設(shè)計(jì)八段數(shù)碼顯示管有兩種，一種是共陽(yáng)數(shù)碼管，其內(nèi)部是由八個(gè)陽(yáng)極相連接的發(fā)光二極管組成；另一種是共陰數(shù)碼管，其內(nèi)部是由八個(gè)陰極相連接的發(fā)光二極管組成。二者原理不同但功能相同。本設(shè)計(jì)的時(shí)間顯示選用4個(gè)共陽(yáng)八段數(shù)碼管LED，其外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4.3所示： 5.5 電源設(shè)計(jì) ADC0832有很