简易直流电压表设计说明书.docx

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简易直流电压表设计说明书

简易直流电压表设计说明书

1、设计方案

根据本次课设的要求，以STC12C5A60S2单片机为核心的，设计一个简易直流电压表，电压表的作用即是测直流电压的大小，而由所学的为微控制器的知识可知，可以利用单片机的模数转换实现这一设计。

模数转换就是用STC12C5A60S2单片机内部的AD芯片，使它对外部的一个模数信号进行采样、量化然后转化成为一个离散的数字量，提供给控制器进一步处理。

2设计总框图

系统的设计包括两部分，即硬件原理框图的设计和程序框图设计。

2.1硬件总框图由四块模块组成，硬件框图如图所示。

即该设计利用单片机内部AD芯片将输入的模拟的电压转换成一个8位的二进制数字，再输送单片机的控制单元，经过处理电压值

2.2程序的总框图

3设计单元电路

3.1待测信号的电路图如下

3.2STC12AC5A60S2内部结构如图所示

3.3单片机控制单元

单片机控制单元是整个系统的核心中心，对外围进行控制，对数据进行运算处理，是连接各部分的纽带。

它主要包括STC12AC5A60S2单片机和其他工作所必须的外围电路，如时钟振荡电路和复位电路等。

3.3.1STC12ACA60S2单片机芯片

其电路如图所示。

3.3.2外部时钟电路

主要是通过一个12MHZ的时钟振荡产生时钟信号，以作为单片机工作的外部时钟，其XTAL1和XTAL2分别接如到单片机对应的引脚。

电路图如下

3.3.3复位电路

当对单片机的reset引脚加超过两个机器周期以上的高电平时，可使单片机复位，即程序从头开始。

设计的复位电路如图所示

3.4数码管显示模块

该题选的是四位共阳数码管，该数码管有八个输入端，四个公共端，每个公共脚控制一个数码管，其电路图如图所示：

4电路图原理说明

4.1STC12CA60S2单片机

芯片如图所示：

4.2八段数码管

八段数码管比七段数码管多路一位小数点，实际8个LED摆放排列而成。

当特定的某个几个数码管点亮时，就显示了特定的数字形状。

有共阳极和共阴极之分，共阳极是指8

个输A、B、C、D、E、F、G、DP要输入低电平才会是相应LED点亮，共阴极侧须输入高电平。

本次设计用的是共阳极的数码管。

如图所示

4.3系统整体工作原理

4.3.1硬件原理

将各单位电路整合后可以得到完整的系统硬件电路。

如图1所示

原理：

首先由外界提供直流电压（0-12V）由单片机的P1.0口进，进入单片机内部，经过单片机内部程序处理以及AD转换后，在数码管显示出要测得电压。

如图1

4.3.2软件原理分析

对上面的硬件部分，按照图2所示的软件流程图进行软件设计。

用C语言进行编写如下是程序：

参考文献

1、康华光电子技术基础（数字部分）北京：

高等教育出版社2008

2、康华光电子技术基础（模拟部分）北京：

高等教育出版社2006

3、王静霞单片机应用技术（C语言版）北京：

电子工业出版社2009

4、徐爱钧keilCX51V7.0单片机高级语言编译与uvison2应用实践：

北京：

电子工业出版社.2008

附录：

元器件清单

STC12C5A60S2一块

1K电阻9个

10K电阻