结合上述的分析，本设计完全可以实现。论文网

3 概要设计

3。1 设计要求

1、以 AT89C51 单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。

2、采用 IN0 路模拟量输入，能够测量量程范围在 0~+5V 和 0~+12V 之间的直流电压值。

3、电压显示用 4 位一体的 LED 数码管显示，至少能够显示两位小数。

3。2 设计总体思路

1、根据设计要求，选择 AT89C51 单片机为核心控制器件。

2、A/D 转换采用 ADC0808 实现，输出端口与单片机的 P1 口相连接，时钟等端口与 P3 口 的低四位引脚相连。

3、数字电压显示采用 4 位一体的 7 段 LED 数码管 7SEG-MPX4-CA，共阳极数码管，低电平 有效。

4、P0 端口产生 LED 数码管的段码，P2 端口的第四位产生位码选择信号。

3。3 设计方案

设计思路如图 3-1 所示：

电压模拟信号通过 IN0 口输入到 ADC0808 转换器中，将转换后的数字信号传输给数据 处理模块 AT89C51，通过 AT89C51 将数据进行处理好后，通过 P2 口、P0 口驱动 4 位一体 LED 数码管显示电压值。

4方案分析与选择

4。1 单片机选择与分析

在数据处理方面，有两种方案供选择：

方案一：使用 ARM 系列，stm32（contex-m3 内核）的性能很强、价格比较低廉，亦是 现在比较主流的单片机之一。

方案二：使用 51 单片机系列，AT89C51 使用的人很多，它的开发环境多，开发更加简 单，并且它的价格更加低廉。

综上，为了降低成本，以及降低开发难度，我选择了方案二。

4。2 数据显示方案分析与选择

在数据显示方面，有两种方案：

方案一：使用 LCD（液晶显示器）显示数据，LCD 有显示简单、显示速度快等优点，其 缺点就是比较耗能、成本较高、显示亮度较弱。

方案二：使用 LED（发光二级管）显示数据，LED 是由低电压扫描驱动的，它具有耗能 较低、成本较低、并且亮度高等优点。

LED 与 LCD 相比较而言，耗能比较低，在强光下可视度较高。综上，我选择了方案二， 用 LED 显示电压值。

LED 驱动显示有两种方案：

方案一：单片机驱动 LED 静态显示数据，静态显示数据就是显示驱动具有输出锁存功 能，单片机将要显示的数据输入到锁存器中，由锁存器驱动数码管显示数据。该方式显示 数据稳定，且占用 CPU 的时间很少。

方案二：单片机驱动 LED 动态显示数据，P2。0~P2。3 口分别接 LED 片选信号位，P0 口 8 位直接连接 LED 驱动显示数码管。该方式显示需要 CPU 时刻对显示器进行数据刷新，显示 的数据看起来会存在闪烁感，并且它占用 CPU 时间比较长。连接图如图 4-1：

图 4-1 LED 连接图

上述两种方案都各有利弊。静态显示方案中优点是数据显示会很稳定，不会存在闪烁 感，而且所占用 CPU 的时间会相对较少，但由于每个显示单元都会使用到单独的显示驱动 电路，这样会使得使用的硬件相对比较多。动态显示方案中会存在闪烁感，给视觉上产生 不适，并且所占用 CPU 时间会相对比较长，但所使用硬件少，这样就降低了成本。基于本 设计的功能要求，选择了方案二，动态显示数据。

4。3 量程选择方案分析与选择

在量程选择方面，有以下几种方案可以供选择： 方案一：手动开关选择量程。该方案比较简单，可以简化程序，减少系统的开销，但