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51单片机+ADC0809自动档程数字电压表Proteus仿真程序设计

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ID:849310 发表于 2020-12-13 11:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）
51hei.gif
基本功能
利用51单片机作为主控芯片，模拟量输入范围直流0v-5v。模拟量经A/D（ADC0809）模数转换芯片，把模拟量转换为数字量输入到单片机的P0口，再由单片机控制LCD1602液晶显示模拟量输入的电压值。
1.1.2主要技术参数
测量电压范围：0v至5v
A/D转换器：ADC0809（8位模数转换器）。
显示方式： LCD1602液晶
1.2设计原理
此次设计的是数字电压表，要求的电压范围是0~5v。系统设计主要包括四个部分：分别是电源模块、AD模数转换部分、51单片机最小系统部分、数码管显示部分。首先由单片机初始化ADC0809模数转换芯片和共阴数码管显示，当外接被测电压后，ADC0809将模拟电压信号转换为数字信号输入到单片机的I/O口，通过单片机处理后将电压的大小显示在LCD1602液晶上面。


硬件设计与原理
以AT89C51单片机为核心，起着控制作用。系统包括LCD1602液晶显示电路、复位电路、时钟电路、模数转换电路电路。设计思路分为五个模块：复位电路、晶振电路模块、AT89C51、LCD1602液晶显示电路、模数转换器电路这五个模块。


软件设计的组成
该系统由延时子函数、LCD1602液晶忙检测子函数、LCD1602液晶写命令/写数据子函数、汉字显示子函数、LCD1602液晶显示字符串子函数、LCD1602液晶初始化子函数、ADC0809转换子函数、主函数和数据定义这几部分组成。
000.jpg

自动档程电压表的单片机源程序如下:
  1. #include <AT89X52.H>

  3. #define LEDDATA P0
  4. #define v20_on {s3=0;s2=0;s1=1;} //宏定义不同量程，不同的开关状态
  5. #define v2_on {s3=0;s2=1;s1=0;}
  6. #define v02_on {s3=1;s2=0;s1=0;}
  7. unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};
  8. unsigned char dispbuf[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};
  9. unsigned char getdata;
  10. unsigned long temp;
  11. unsigned char i,k,l,m;
  12. unsigned char code  mytable0[]=" Welcome to use  ";
  13. unsigned char code  mytable1[]="Auto Voltmeter!";
  14. unsigned char code line0[]="  Voltmeter   ";    //初始化显示
  15. unsigned char code line1[]=" Value:     V ";
  16. //引脚定义
  17. sbit lcdrs=P2^0;
  18. sbit lcden=P2^1;                                                        
  19. sbit s3=P3^7;  
  20. sbit s2=P3^6;
  21. sbit s1=P3^5;
  22. sbit OE=P3^0;
  23. sbit EOC=P3^1;
  24. sbit ST=P3^2;

  26. void delay(unsigned int z)      //延时子函数  z*1ms
  27. {
  28.         unsigned int x,y;
  29.         for(x=z;x>0;x--)
  30.                 for(y=110;y>0;y--);
  31. }
  32. void write_com(unsigned char c)   //写命令子函数
  33. {
  34.         lcdrs=0;                //低电平选择为 写指令
  35.         lcden=0;               
  36.         LEDDATA=c;                   //把指令写入P0口
  37.         delay(5);               //参考时序图
  38.         lcden=1;                //开使能
  39.         delay(5);               //读取指令
  40.         lcden=0;                //关闭使能         
  41. }

  43. void write_data(unsigned char d)  //写数据子函数
  44. {
  45.         lcdrs=1;             //高电平选择为 写数据
  46.         LEDDATA=d;                //把数据写入P0口
  47.         delay(5);            //参考时序图
  48.         lcden=1;             //开使能
  49.         delay(5);            //读取数据
  50.         lcden=0;                 //关闭使能
  51. }
  52. void initialize()      //LCD初始化函数
  53. {   
  54.     unsigned char num;
  55.         lcden=0;
  56.         write_com(0x38);   //设置16x2显示，5x7点阵显示，8位数据接口
  57.         write_com(0x0c);   //00001DCB，D(开关显示)，C(是否显示光标)，B(光标闪烁，光标不显示)
  58.         write_com(0x06);   //000001N0，N(地址指针+-1)
  59.         write_com(0x01);      //清屏指令  每次显示下一屏内容时，必须清屏            
  60.         write_com(0x80+0x10);           //第一行，顶格显示                           
  61.         for(num=0;num<17;num++)        
  62.         {
  63.                 write_data(mytable0[num]);
  64.                 delay(10);
  65.         }
  66.         write_com(0x80+0x50);           //第二行，从第一格开始显示
  67.         for(num=0;num<15;num++)      
  68.         {
  69.                 write_data(mytable1[num]);
  70.                 delay(10);
  71.         }
  72.                 for(num=0;num<16;num++)
  73.         {
  74.                 write_com(0x1c);   //0001(S/C)(R/L)**;  S/C：高电平移动字符，低电平移动光标；  R/L：高电平左移，低电平右移
  75.                 delay(300);
  76.         }
  77.            delay(1000);
  78.                      
  79.         write_com(0x01);      //清屏指令  每次显示下一屏内容时，必须清屏
  80.         write_com(0x80);                                    
  81.         for(num=0;num<14;num++)     
  82.         {
  83.                 write_data(line0[num]);
  84.                 delay(10);
  85.         }

  87.         write_com(0x80+0x40);         
  88.         for(num=0;num<15;num++)        
  89.         {
  90.                 write_data(line1[num]);
  91.                 delay(10);
  92.         }         
  93. }
  94. void value(unsigned char add,unsigned char dat)   
  95. {        
  96.          write_com(0x80+0x47+add);
  97.          if(l==3&&add==2||l!=3&&add==1)
  98.            {
  99.               write_data(0x2e);
  100.            }
  101.          else
  102.            {
  103.               write_data(0x30+dat);
  104.            }        
  105. }
  106. main()
  107. {
  108.    initialize();
  109.    while(1)
  110. _20v:
  111.      {
  112.        v20_on;                  
  113.        ST=0;                  
  114.        ST=1;
  115.        ST=0;   
  116.           while(EOC==0);
  117.           OE=1;
  118.                   getdata=P1;
  119.           OE=0;
  120.                    if(getdata<21)            
  121.            {
  122.              goto _2v;
  123.            }
  124.                   l=3;
  125.               temp=getdata;      
  126.           temp=(temp*1000/51)/2;
  127.                   goto disp;

  129. _2v:                          
  130.          v2_on;
  131.           ST=0;
  132.           ST=1;
  133.           ST=0;   
  134.           while(EOC==0);
  135.            OE=1;
  136.            getdata=P1;
  137.            OE=0;
  138.            if(getdata<21)
  139.            {
  140.              goto _02v;
  141.            }
  142.            else if(getdata>204)
  143.            {
  144.              goto _20v;
  145.            }
  146.            l=2;
  147.            temp=getdata;
  148.            temp=(temp*1000/51)/2;
  149.            goto disp;

  151. _02v:                     
  152.           v02_on;
  153.           ST=0;
  154.           ST=1;
  155.           ST=0;   
  156.           while(EOC==0);
  157.            OE=1;
  158.            getdata=P1;
  159.            OE=0;
  160.           if(getdata>204)
  161.            {
  162.              goto _2v;
  163.            }
  164.            l=1;
  165.            temp=getdata;
  166.            temp=(temp*1000/51)/2;
  167.                    m=temp%10;
  168.                    if(m>5){temp=temp/10+1;}
  169.                    else{temp=temp/10;}
  170.                    goto disp;

  172. disp:          for(i=0;i<=3;i++)         
  173.              {
  174.                dispbuf[i]=temp%10;
  175.                temp=temp/10;  
  176.              }
  177.                   if(l==3)
  178.                     {
  179.                            for(i=4;i>=3;i--)        
  180.                            dispbuf[i]=dispbuf[i-1];
  181.                     }
  182.                   else
  183.                    {
  184.                           dispbuf[4]=dispbuf[3];
  185.                    }
  186.               for(k=0;k<5;k++)            
  187.            {
  188.                       value(k,dispbuf[4-k]);
  189.                }
  190.                  if(l==2){goto _2v;}
  191.                  else if(l==1){goto _02v;}
  192.           }
  193. }
复制代码

Keil代码与Proteus8.13仿真下载:
基于51单片机数字电压表的设计.7z (3.8 MB, 下载次数: 155)

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ID:284050 发表于 2020-12-16 20:38 | 显示全部楼层
实际应用中，基准电压5V怎么获得呢？
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ID:828888 发表于 2023-4-22 16:05 | 显示全部楼层
用Proteus8.13打开
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ID:1080656 发表于 2023-5-29 21:11 | 显示全部楼层
ADC0808右上角 CLOCK连接的那个叫什么？
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ID:537530 发表于 2023-10-6 02:53 | 显示全部楼层
12345;;; 发表于 2023-5-29 21:11
ADC0808右上角 CLOCK连接的那个叫什么？

时钟，一般设置为500kHz就可以了。
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ID:537530 发表于 2023-10-7 12:18 | 显示全部楼层
整个电路设计思路不错。但是子电路似乎有问题，内部运放是+-12V和+-5V供电，但是输入最大可达20V，仿真软件要
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