基于AT89C52单片机的数字电压表设计

一、系统组成及工作原理

1.1 系统组成

该基于AT89C52单片机的数字电压表设计由AT89C51单片机，ADC0809芯片（A/D转换器），LED数码管显示电路以及蜂鸣器电路等几部分组成。（用到得芯片是HC6800-MS）

系统结构图

1.1.1 单片机AT89C52芯片

AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。

AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。

AT89C52管脚图

1.1.2 ADC0809芯片

ADC0809作为A/D转换器，是采样分辨率为8位的、采用CMOS工艺制成的8通道以逐次逼近原理进行模/数转 换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D 转换。ADC0809的内部结构包括8路模拟选通开关、通道地址锁存器与译码器、8位A/D转换器和三态输出锁存器。

ADC0809的工作过程如下：1）设置ADDA、ADDB、ADDC地址选择信号选择某一通道号；2）给START端发送一个上升沿信号，启动A/D转换；3）查询A/D转换结束信号EOC是否等于1，等于1则A/D转换结束；4）使输出允许信号OE=1，通过I/O口读取8位转换结果到CPU，准备数据处理，此时OE=0。

Table 1地址选择与被选通道之间的关系

ADDA	ADDB	ADDC	通道
0	0	0	IN0
0	0	1	IN1
0	1	0	IN2
0	1	1	IN3
1	0	0	IN4
1	0	1	IN5
1	1	0	IN6
1	1	1	IN7

1.1.3 LED数码管显示电路

LED显示电路的主要功能是对系统处理后的电压值及时进行显示。本设计选用4位的数码型LED显示器，用AT89C51单片机的P0口来控制LED显示器的段码；用P1.0-P1.3引脚来控制LED显示器的位码。

实现代码：

void display()
{    
       led1=led2=led3=led4=0;
       led4=1;
       P0=led[volt/100] | 0x80;  //整数位、小数点
       delay(2000);

       led4=0;
       led3=1;
       P0=led[(volt/10)%10];   //小数点后第一位
       delay(2000);

       led3=0;
       led2=1;
       P0=led[volt%10];  //小数点后第二位
       delay(2000);     

       led1=led2=led3=led4=0;//清除显示                                       
}

1.1.4 蜂鸣器电路

当测量值超过设置的最高电压时，蜂鸣器发声且LED灯闪烁。

实现代码：

if((volt/100)>=MAX_VOLT)//超过最高电压蜂鸣器报警
{
    beep=~beep;
    delay(200);
    LED=0;
    delay(6000);
    LED=1;
    delay(6000);
}
else
{
    beep=0;
    LED=1;
}

完整代码：

#include "reg52.h"    
#include<intrins.h>    
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define MAX_VOLT 4 
uchar code led[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

uint volt=0;
 
sbit LED=P2^7;

sbit led1=P1^0;     
sbit led2=P1^1;
sbit led3=P1^2;
sbit led4=P1^3;    

sbit OE=P2^6;
sbit CLK=P1^7;
sbit START=P2^4; 
sbit EOC=P2^5;
 
sbit adda=P2^3;
sbit addb=P2^2;
sbit addc=P2^0;
sbit beep=P2^1;

typedef unsigned int u32;
typedef unsigned char u16;       

void delay(u32 i)
{
    while(i--);
    }


void ADC()
{
    EA=1;

    OE=0;
    START=0;
    adda=0;
    addb=0;
    addc=0;
    START=1;

    START=0;        
    while(EOC==0); 
    OE=1; 
    
    EA=0;
    volt=P3;
    volt=volt*1.96;
    
    OE=0;
}

void display()
{    
    led1=led2=led3=led4=0;
    led4=1;
    P0=led[volt/100]|0x80;  //整数位、小数点
    delay(2000);
    
    led4=0;
    led3=1;
    P0=led[(volt/10)%10];    //小数点后第一位
    delay(2000);
    
    led3=0;
    led2=1;
    P0=led[volt%10];    //小数点后第二位
    delay(2000);
        
    led1=led2=led3=led4=0;//清除显示                        
}

void main()
{           
    EA=1;/       
    TMOD=0x01;

    TH0=0XFF;
    TL0=0XB4;

    ET0=1; 
    TR0=1;
 
    while(1)
    {
        ADC();
        display();
        if((volt/100)>=MAX_VOLT)
        {
            beep=~beep;
            delay(200);
            LED=0;
            delay(6000);
            LED=1;
            delay(6000);
        }
        else
        {
            beep=0;
            LED=1;
        }
     }
}

void timer() interrupt 1
{
    TH0=0XFF;
    TL0=0XF0;
    CLK=~CLK;
}