基于51单片机的正负5V数字电压表( proteus仿真+程序+设计报告+讲解视频）

news2025/4/17 0:26:09

仿真图proteus7.8及以上

程序编译器：keil 4/keil 5

编程语言：C语言

设计编号：S0101

1. 主要功能：

设计一个基于51单片机数字电压表

1、能够测量 -5V到+5V间的直流电压。

2、通过数码管显示测量结果。

3、以51单片机为核心，可以通过proteus仿真验证。

51单片机、数码管、运放

需注意仿真中51单片机芯片是兼容的，AT89C51,AT89C52是51单片机的具体型号，内核是一样的。相同的原理图里，无论stc还是at都一样，引脚功能都是一样的，程序是兼容的，芯片可以替换为STC89C52/STC89C51/AT89C52/AT89C51等51单片机芯片。

以下为本设计资料展示图：

2. 讲解视频：

讲解视频包含仿真运行讲解和代码讲解

3. 仿真

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。开始仿真后数码管显示测量的电压值。

调整滑动变阻器改变测量值。下图是5V，0V和-5V测量

4. 程序代码

使用keil4或者keil5编译，代码有注释，可以结合视频理解代码含义。

#include "reg51.h"
#include"intrins.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit smg1=P2^0;//数码管
sbit smg2=P2^1;
sbit smg3=P2^2;
sbit smg4=P2^3;
//--定义使用的IO口--// P1数据口
sbit adc0808_clk  =P3^7;
sbit adc0808_start=P3^6;
sbit adc0808_eoc  =P3^5;
sbit adc0808_oe	  =P3^4;
//数码管编码
uchar code smgduan0[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//显示0~9,无小数点
uchar code smgduan1[10]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef};//显示0~9,有小数点
uchar time=0,mode=0;//系统变量
float volt=0;
uchar num=0,fu=0;

void adc0808_init()//初始化
{
	adc0808_start=0;
	adc0808_oe=0;
}

uchar adc0808_read()//读取  
{
	uchar i;
		_nop_();
		adc0808_clk=!adc0808_clk;
		adc0808_start=1;//启动转换
		for(i=0;i<10;i++)//产生脉冲
		{
			_nop_();
			adc0808_clk=!adc0808_clk;
		}
		adc0808_start=0;
		while(!adc0808_eoc)//等待转换结束
		{
			_nop_();
			adc0808_clk=!adc0808_clk;
		}
		adc0808_oe=1;//读取
		_nop_();
		i=P1;
		adc0808_oe=0;
		return i;
}
void delay(uint i)//延时
{
	while(i--);
}

void main()//主函数
{
	adc0808_init();
	TMOD|=0X01;
	TH0=0X3C;
	TL0=0XB0;	
	ET0=1;//打开定时器0中断允许
	EA=1;//打开总中断
	TR0=1;//打开定时器
	while(1)
	{
		//显示
		if(fu)
			P0=0x40;
		else
			P0=0;
		smg2=0;
		delay(100);
		smg2=1; 
		P0=smgduan1[num/10];
		smg3=0;
		delay(100);
		smg3=1; 
		P0=smgduan0[num%10];
		smg4=0;
		delay(100);
		smg4=1; 
	}
}
//定时器中断
void Timer0() interrupt 1
{
	uint i=0;
	if(time<10)//0.5s
		time++;
	else
	{
		time=0;
		i=adc0808_read();//测量
		volt=i;
		volt=(volt-127.5)*5/128;//计算电压
		volt=volt*5/4.9;
	}
	TH0=0X3C;
	TL0=0XB0;
}

5. 设计报告

5276字设计报告，内容包括硬件设计、软件设计、软硬件框图、调试、结论等

随着现代电子技术的持续进步与革新，数字电压表在电子测量领域的应用范围愈发广泛，其重要性也日益凸显。传统的指针式电压表，尽管在早期的电子测量中发挥了重要作用，但其固有的缺陷，如读数误差较大、精度相对较低以及读数不够直观等问题，已经难以满足当前高精度、高效率的测量需求。相比之下，数字电压表以其读数准确无误、测量精度高、显示结果直观明了等显著优势，成为了电子测量领域的主流工具。

鉴于数字电压表的诸多优点，我们计划设计一款基于51单片机和ADC0808模数转换器的数字电压表。这款设计不仅具备重要的实际应用价值，能够广泛应用于各种需要精确测量电压的场合，如电子实验室、工业生产线等，而且对于学生而言，更是一次深入理解单片机应用技术和模数转换原理的绝佳机会。通过亲手设计并制作这款数字电压表，学生将能够亲身体验从理论到实践的转化过程，从而更加深入地掌握单片机的硬件电路设计、软件编程以及模数转换技术的核心要点。同时，这一过程也将极大地锻炼学生的实践能力、创新能力和解决问题的能力，为他们未来的学习和职业生涯奠定坚实的基础。