51单片机数字电压表仿真设计_LCD显示（仿真+程序+原理图+PCB+设计报告+讲解）

news2025/4/6 15:52:02

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

51单片机数字电压表仿真设计_LCD显示（仿真+程序+原理图+PCB+设计报告+讲解）

讲解视频
1 功能要求：
2 仿真图：
3 原理图：
4 PCB：
5 程序设计：
6 设计报告：
7 资料清单 &&下载链接：

讲解视频

基于51单片机数字电压表仿真设计

1 功能要求：

芯片可以替换为STC89C52/STC89C51/AT89C52/AT89C51等51单片机芯片。

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51单片机芯片是通用的，AT89C51,AT89C52都是51单片机的具体型号，内核是兼容的。原理图不变的情况下，主控芯片可以替换成STC89C52/STC89C51/AT89C52/AT89C51/8051等51单片机芯片。

2 仿真图：

打开仿真工程，双击proteus中的单片机，选择hex文件路径，然后开始仿真。开始仿真后LCD1602显示当前的电压值，通过调整滑动变阻器的阻值大小改变测量的电压值。

3 原理图：

AD绘制的。

元器件清单

Comment	Description	Designator	Footprint	Quantity
10uF	电容	C1	EC-100	1
30pF	电容	C2, C3	CAP-100	2
5V	2P排针	J1	SIP2	1
20R	电阻	R1	RES-200	1
22K	电阻	R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9	RES-200	8
1K	排阻	RP1	SIP3	1
AT89C51	单片机	U1	DIP40	1
ADC0809	数模转换	U2	DIP28	1
LCD1602	液晶	U3	SIP16	1
12M	晶振	Y1	XTAL-200	1

4 PCB：

Proteus仿真和实物作品的区别：

1.运行环境：Proteus仿真是在计算机上运行的，而实物则是在硬件电路板上运行。

2.调试方式：在Proteus仿真中，可以方便地进行单步调试和观察变量值的变化，而在实物中则需要通过调试器或者串口输出等方式进行调试。

电路连接方式：在Proteus仿真中，可以通过软件设置进行电路连接的修改，而在实物中则需要通过硬件电路板和连接线进行修改。

3.运行速度：Proteus仿真通常比实物运行速度快，因为仿真是基于计算机运行的，而实物则需要考虑电路板上的物理限制和器件的响应时间等因素。

4.功能实现：在Proteus仿真中，可以通过软件设置实现不同的功能，而在实物中则需要根据电路设计和器件的性能进行实现。

5 程序设计：

可使用Keil4/5打开工程文件，程序有关键注释结合视频理解。

//<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;
	}
	else
		uc_Clock--;
	TH0=TIME0H;		   //恢复定时器0。
	TL0=TIME0L;
}