目录标题

51单片机数字电压表仿真设计_LCD显示
- 仿真图
- - ADC0809
  - 51单片机最小系统
- 原理图
- 软件设计
- - main函数
  - LCD1602驱动程序
- 资料清单

51单片机数字电压表仿真设计_LCD显示

（仿真+程序+原理图+设计报告）

原理图：Altium Designer

仿真版本：proteus 7.8

程序编译器：keil 4/keil 5

编程语言：C语言

设计编号：S0006

设计说明：

1、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。

2、此次设计的是数字电压表，要求的电压范围是0~5v。

3、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。

仿真图

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。

设计框图

ADC0809

ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式ＡＤ转换器。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。

（1）主要特性：

1）8路输入通道，2位A/D转换器，即分辨率为8位。

2）具有转换起停控制端。

3）转换时间为100μs(时钟为640kHz时)，130μs（时钟为500kHz时）

4）单个+5V电源供电

5）模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准。

6）工作温度范围为-40～+85摄氏度

7）低功耗，约15mW。

51单片机最小系统

单片机最小系统说明：

时钟信号的产生：在MCS-51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2。而在芯片的外部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器，这就是单片机的时钟振荡电路。

时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片机的时钟脉冲信号。

一般地，电容C2和C3取30pF左右，晶体的振荡频率范围是1.2-12MHz。如果晶体振荡频率高，则系统的时钟频率也高，单片机的运行速度也就快。

单片机复位使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态下，并从这个状态开始工作。单片机复位条件：必须使9脚加上持续两个机器周期（即24个振荡周期）的高电平。

原理图

PCB：

软件设计

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。

程序代码：

main函数

//<程序名>:数字电压表                                                                       **
//<功能>:使用LCD显示被检测电压，精度为0.05V，范围是0～5V。                                     **
#include"includes.h"
#define TIME0H 0x3C
#define TIME0L 0xB0
uchar uc_Clock=0;      //定时器0中断计数
bit b_DATransform=0;
//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<把电压显示在LCD上>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
void vShowVoltage(uint uiNumber)
{uchar ucaNumber[3],ucCount;if(uiNumber>999)                 uiNumber=999;ucaNumber[0]=uiNumber/100;                               //把计算数字的每个位存入数组。ucaNumber[1]=(uiNumber-100*(int)ucaNumber[0])/10;                          ucaNumber[2]=uiNumber-100*(int)ucaNumber[0]-10*ucaNumber[1];for(ucCount=0;ucCount<3;ucCount++){vShowOneChar(ucaNumber[ucCount]+48);             //从首位到末位逐一输出。if(ucCount==0)vShowOneChar('.');}
}
//*************************************************************************************************
//*                                                                                               *
//*           ********************************主函数******************************               *
//*                                                                                               *
//*************************************************************************************************
void main()
{TMOD=0x01;            //定时器0，模式1。TH0=TIME0H;TL0=TIME0L;TR0=1;               //启动定时器。ET0=1;             //开定时器中断。EA=1;             //开总中断vdInitialize();vWriteCMD(0x84);      //写入显示起始地址（第一行第4个位置）vShowChar("voltage");vWriteCMD(0xC9);     vShowChar("(V)");while(1){if(b_DATransform==1){b_DATransform=0;vWriteCMD(0xC4);vShowVoltage(uiADTransform());}}
}
//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<定时器0中断函数>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
void t0() interrupt 1
{if(uc_Clock==0){uc_Clock=5;b_DATransform=1;}elseuc_Clock--;TH0=TIME0H;           //恢复定时器0。TL0=TIME0L;
}

LCD1602驱动程序

#include"LCD1602.h"
void vWriteCMD(uchar ucCommand)
{vDelay();              //先延时。LCDE=1;                  //然后把ＬＣＤ改为写入命令状态。LCDRS=0;    LCDRW=0;LCDPORT=ucCommand;         //再输出命令。LCDE=0;                    //最后执行命令。
}
//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<把1个数据写入LCD>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
void vWriteData(uchar ucData)
{vDelay();             //先延时。LCDE=1;                  //然后把ＬＣＤ改为写入数据状态。LCDRS=1;LCDRW=0;LCDPORT=ucData;            //再输出数据。LCDE=0;                //最后显示数据。
}
void vShowOneChar(uchar ucChar)
{switch(ucChar){case ' ': vWriteData(0x20);break;case '!':  vWriteData(0x21);break;case '"':     vWriteData(0x22);break;case '#':  vWriteData(0x23);break;case '$':  vWriteData(0x24);break;case '%':  vWriteData(0x25);break;case '&':  vWriteData(0x26);break;case '>':   vWriteData(0x27);break;case '(':  vWriteData(0x28);break;case ')':  vWriteData(0x29);break;case '*':  vWriteData(0x20);break;case '+':     vWriteData(0x2A);break;case '-':  vWriteData(0x2D);break;case '/':  vWriteData(0x2F);break;case '=':     vWriteData(0x3D);break;case '<':   vWriteData(0x3E);break;case '?':  vWriteData(0x3F);break;case '.':  vWriteData(0x2E);break;case ':':  vWriteData(0x3A);break;case '0':  vWriteData(0x30);break;case '1':  vWriteData(0x31);break;case '2':  vWriteData(0x32);break;case '3':  vWriteData(0x33);break;case '4':  vWriteData(0x34);break;case '5':  vWriteData(0x35);break;case '6':  vWriteData(0x36);break;case '7':  vWriteData(0x37);break;case '8':  vWriteData(0x38);break;case '9':  vWriteData(0x39);break;case 'A':  vWriteData(0x41);break;case 'B':  vWriteData(0x42);break;case 'C':  vWriteData(0x43);break;case 'D':  vWriteData(0x44);break;case 'E':  vWriteData(0x45);break;case 'F':  vWriteData(0x46);break;case 'G':  vWriteData(0x47);break;case 'H':  vWriteData(0x48);break;case 'I':  vWriteData(0x49);break;case 'J':  vWriteData(0x4A);break;case 'K':  vWriteData(0x4B);break;case 'L':  vWriteData(0x4C);break;case 'M':  vWriteData(0x4D);break;case 'N':  vWriteData(0x4E);break;case 'O':  vWriteData(0x4F);break;case 'P':  vWriteData(0x50);break;case 'Q':  vWriteData(0x51);break;case 'R':  vWriteData(0x52);break;case 'S':  vWriteData(0x53);break;case 'T':  vWriteData(0x54);break;case 'U':  vWriteData(0x55);break;case 'V':  vWriteData(0x56);break;case 'W':  vWriteData(0x57);break;case 'X':  vWriteData(0x58);break;case 'Y':  vWriteData(0x59);break;case 'Z':  vWriteData(0x5A);break;case 'a':  vWriteData(0x61);break;case 'b':  vWriteData(0x62);break;case 'c':  vWriteData(0x63);break;case 'd':  vWriteData(0x64);break;case 'e':  vWriteData(0x65);break;case 'f':  vWriteData(0x66);break;case 'g':  vWriteData(0x67);break;case 'h':  vWriteData(0x68);break;case 'i':  vWriteData(0x69);break;case 'j':  vWriteData(0x6A);break;case 'k':  vWriteData(0x6B);break;case 'l':  vWriteData(0x6C);break;case 'm':  vWriteData(0x6D);break;case 'n':  vWriteData(0x6E);break;case 'o':  vWriteData(0x6F);break;case 'p':  vWriteData(0x70);break;case 'q':  vWriteData(0x71);break;case 'r':  vWriteData(0x72);break;case 's':  vWriteData(0x73);break;case 't':  vWriteData(0x74);break;case 'u':  vWriteData(0x75);break;case 'v':  vWriteData(0x76);break;case 'w':  vWriteData(0x77);break;case 'x':  vWriteData(0x78);break;case 'y':  vWriteData(0x79);break;case 'z':  vWriteData(0x7A);break;default:     break;}
}
void vShowChar(uchar ucaChar[])
{uchar ucCount;for(ucCount=0;;ucCount++){vShowOneChar(ucaChar[ucCount]);if(ucaChar[ucCount+1]=='\0')break;}
}
//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<延时函数>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
//<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
void vDelay()
{uint uiCount;for(uiCount=0;uiCount<250;uiCount++);
}

设计报告：

资料清单

设计报告：[外链图片转存中...(img-aKFWFwGA-1662131075048)] ## 资料清单[外链图片转存中...(img-QQcTNJPP-1662131075048)] [资料下载链接](https://docs.qq.com/doc/DS1ZJcG1MSHNGUnRS)