1、设计方案一决定控制系统采用 AT89C51 单片机，A/D 转换采用 ADC0809。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行 8 路其他 A/D 转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。数字电压表系统设计方案框图如图 2-1 所示。AT89C51 主要特性：4K 字节可编程闪烁存储器 三级程序存储器锁定128*8 位内部 RAM32 可编程 I/O 线两个 16 位定时器/计数器5 个中断源 可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路 模拟量、数字量转换电路设计本设计采用 ADC0809 进行模拟量与数字量的转换，ADC0809 的内部逻辑结构和引脚如图所示。图中多路模
2、拟开关可选通 8 路模拟通道，允许 8 路模拟量分时输入，并共用一个 A/D 转换器进行转换。地址锁存与译码电路完成对AT89C51P0P2P1P3ADC0809LCD 显示器振荡电路电源电路图 2-1 设计方案框图A、B、C 三个地址位进行锁存与译码。ADC0809 工作原理A/D 转换由集成电路 0809 完成。0809 具有 8 路模拟输入端口，地址线（ 23- 25 脚）可决定对哪一路模拟输入作 A/D 转换。22 脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。6 脚为测试控制，当输入一个 2uS 宽高电平脉冲时，就开始 A/D 转换。7 脚为 A/D 转换结束标志，当 A/
3、D 转换结束时，7 脚输出高电平。9 脚为 A/D 转换数据输出允许控制，当 OE 脚为高电平时，A/D 转换数据从该端口输出。10 脚为 0809 的时钟输入端，利用单片机 30 脚的六分频晶振频率再通过 14024 二分频得到 1MHz 时钟。单片机的 P1、P3.0P3.3端口作为四位 LED 数码管显示控制。 P0 端口作 A/D 转换数据读入用，P2 端口P2.7 用作 0809 的 A/D 转换控制。晶振电路的设计晶振电路用于产生单片机工作所需的时钟信号，使用晶体振荡器时，C2,C1取值 2040PF，使用陶瓷振荡器时 C1,C2 取值 3050PF。C1、C2 起稳定振荡频率，快
4、速起振的作用。在设计电路板时，晶振和电容应尽量靠近芯片，以减小分布电容，保证振荡器的稳定性。18 引脚 XTAL2、19 引脚 XTAL1 接晶振，20引脚接地。图 2-3 89C51 单片机引脚图设计方案二本系统由以下几个模块构成：AT89S52、ADC0808 、LCD 液晶显示。A/D 转换由集成电路 0808 完成。0808 具有 8 路模拟输入端口，地址（ 23-25）脚可决定对哪路模拟输入作 A/D 转换，22 脚为地址锁存脚，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。6 脚为测试控制，当输入一个 2us 宽高电平脉冲时，就开始进行 A/D 转换。7 脚为 A/D 转换结束标志，当 A
5、/D 转换结束时 7 脚输出高电平。9 脚为 A/D 转换数据输出允许控制，当 OE 脚为高电平时，A/D转换数据从该端口输出。10 脚为 0808 的时钟输入端，由外部信号源提供。单片机的 P0 端口作为 LCD1602 显示控制。P3.7 端口作为通道循环。 P1 端口作A/D 转换数据读入用，P2 端口用作 0808 的 A/D 转换控制。时钟电路 复位电路A/D 转换电路测量电压输入显示系统AT89C52 P1 P2 P2P0AT89S52 功能介绍AT89S52 为 ATMEL 所生产的一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。图 3.
6、1 AT89C52 引脚图AT89S52 主要功能列举如下：1、拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash2、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至 12MHz）3、内部程序存储器（ ROM）为 8KB4、内部数据存储器（ RAM）为 256 字节5、32 个可编程 I/O 口线6、8 个中断向量源7、三个 16 位定时器/计数器8、三级加密程序存储器9、全双工 UART 串行通道ADC0808 的引脚和功能介绍ADC0808 是采样分辨率为 8 位的、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
7、中的一个进行 A/D 转换。ADC0808 是 ADC0809 的简化版本，功能基本相同。一般在硬件仿真时采用 ADC0808 进行 A/D 转换，实际使用时采用ADC0809 进行 A/D 转换。图 3.2 ADC0808 管 脚 图晶振电路介绍图 3.3 晶 振 电 路晶 振 用 一 种 能 把 电 能 和 机 械 能 相 互 转 化 的 晶 体 在 共 振 的 状 态 下 工 作 ，以 提 供 稳 定 ， 精 确 的 单 频 振 荡 。 在 通 常 工 作 条 件 下 ， 普 通 的 晶 振 频 率 绝 对 精度 可 达 百 万 分 之 五 十 。 高 级 的 精 度 更 高 。 有 些
8、 晶 振 还 可 以 由 外 加 电 压 在 一 定范 围 内 调 整 频 率 ， 称 为 压 控 振 荡 器 （ VCO） 。3.4 复位电路介绍图 3.4 复 位 电 路复位电路是为确保微机系统中电路稳定可靠工作必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源为 5V5%，即 4.755.25V。由于微机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当 VCC 超过 4.75V 低于 5.25V 以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤除，微机电路开始正常工作。设计方案三本系统由以下几个模块构成 ICL7135;MC14069;74LS47
9、;MC1403 ;共阳七段数码管等电路原理框图：模数转换I C L 7 1 3 5数 码 管驱动电路数 码 管显示电路时钟信号基准电压被测信号ICL7135(美 Intersit 公司产品) 。它是一种 字位 BCD 码动态扫描输出的214单片集成双积分式 AD 转换器。满量程输入为-2V0+2V，自动极性，单参考电压源，自动校零。电源的公共端接至 DGND(24 脚)。让所有的模拟信号地与 AGND(3 脚) 相连接，最后用一根连线与 DGND 相接。采用模拟地与数字地分开，并以一点相通，可避免由于连接线的寄生耦合作用而引起误差或者跳字。参考电压 VR 正端从 2 脚引入，负端接 AGND。
10、参考电压贮存电容 CR 一般选取 1F，接在 7、8 两脚。差动输入模拟信号从 9、10 两脚引入。如果允许模拟信号源的公共端与 AD 转换器电源公共端相通，则此端可与 AGND 相接。系统所需要的时钟信号从 22 脚输入，如果确定采样阶段 T180ms ，则 fcp=125kHz，以满足对 50Hz 工频干扰信号有较大的抑制能力的要求。MC14069 是一个 14 脚封装的六反相器电路，它的最高供电电压（VDD）是 18V，最高输入电压是-0.5 到 VDD+0.5。最大输出电流是+-10mA. 最大功耗是 500mW。管脚排列：1 in1, 2 out1, 3 in2 , 4 out2,
11、5 in3, 6 out3, 7 vss.14 vdd 13 in6 12 out6 , 11 in5, 10 out5, 9 in4 8 out4它的功能是将输入的数字信号反向。显示 模块 芯片 介绍74LS47是一种 BCD输入 ， 开 路 输出的4线 七段 译码 器。 DCBA作为4线输 入， a g 作为七段输出，输出低电平有效。例如，输入D CBA=0011时a,b,c,d,g 等段输出为低电平 ， 输 出显 示十 进制数 3。 345引脚 为功 能扩 展端 。 3脚L T是测 试灯 输入 端。 作 用 是检查数 码七 段显 示是 否都 能够 正常 发光 。当 LT=1， BI=1时， 七 段显 示 部 件全 部点 亮，显示 “日” 字。译码器正常工作时LT=1。4脚R BI是动态灭灯输入端，作用是将数码管显 示的 、 不 用的 零熄 灭。 5脚BI/RBO,BI是灭 灯输 入端 ， 当 BI=0时， 不 管 输入 如 何 ， ag均为1，数码管不显示。RBO 是动态灭灯输出端。作用是控制低位灭零信号。若 RBO=1， 说 明 本位 处于显示 状态 ； 若R BO=0且低 位 为 零， 则 低位 被熄 灭， 它于 BI组 成线与 关系345引脚 使用 时 应 接上 高电 位。 管脚 信息与 LED 连接 如图 （3）所 示图（ 3） L ED 管脚 信息 如图 （4 ）
