本次设计的简易数字直流电压表由数据转换模块、数据处理模块及数据显示模块构成。其中，A/D转换模块选用ADC0808，控制核心选用AT89C51，二者结合，对输入数据进行处理转换，最后在数码管上显示［５］。

2 系统方案设计

2.1 系统总体设计方案

本系统主要以AT89C51单片机为主要控制器件，逐次逼近型的ADC0808为主要转换器件，四位七段LED数码管为主要显示器件，Proteus为主要仿真软件，争取以最低的成本和最少的元器件来设计出测量精度在0.02V之内、测量范围在0-5V的基于单片机的数字电压表。

2.2 系统设计框图

简易式数字电压表容易实现，成本相对较低，测量获取电压值的速度也快，系统通过软件设置定时器T0产生中断，选择8路通道中的一路，将电压值送入ADC0808转换器进行转换，并设置EOC端和eo端为高电平，将转换的十进制数存入RAM。最后软件编程将转换结果显示在七段数码管上[2]。整个系统硬件部分由AT89C51单片机系统，ADC0808转换电路、LED七段数码管显示系统、时钟电路、复位电路、测量电压输入电路这六个部分构成，系统框图如图1：

系统总体设计框图

3 系统硬件设计

系统硬件电路由ADC0808转换器、AT89C51单片机系统、四位七段LED数码管显示系统、测量电压输入电路、时钟电路和复位电路六部分构成，整体电路图如图2：

 系统整体电路图

3.1 单片机的选择

MCS-51系列单片机都是八位的，按资源的配备数目分成51基本型和52增强型，独具特色，已经成为单片机开发者的首选。AT89C51系列单片机功耗低，同时其片内集成了4KB的FalshPEROM用来寄存应用程序，不仅容许普通的编程器离线编程，还支持在线编程，自动对程序提供加密保护[1]。AT89C51系列单片机的晶振频率高，一个机器周期短，工作速度比其他单片机快。AT89C51系列单片机操作指令简单，电路也很简洁，硬件设计相对比较方便，内部资源丰富，供多个领域使用。

3.1.1 AT89C51单片机的结构和性能

AT89C51单片机中，CPU是运算和控制中心；RAM进行数据存储；ROM进行程序存储；I/O接口分为串行接口和并行接口两种，共32个，双向可独立寻址；T0/T1是定时器/计数器，共2个；中断系统可以管理5个中断源，两级中断；内部总线是内部各部件之间进行信息交流的通道；数据储存性能好保密性高；不管是闲置还是掉电模式，功率消耗都很低，综合而言，AT89C51单片机是一种高效的控制器。

3.1.2 AT89C51的引脚特性概述

AT89C51单片机引脚图

本系统中，AT89C51单片机所用到的引脚的功能：

（1）.电源线：GND是接地引脚；VCC是正电源引脚，接＋5V电源。

（2）．端口线：P0～P3口均为双向通道，每个I/O口均能独立进行数据输入和输出，共4×8=32根线。

○1P0口（ P0.0～P0.7 ）作为扩展外部存储器时，P0口作为地址总线或者数据总线的复用口，并且此时不能作为I/O通用口使用，而是先作为地址总线向外传送低八位地址，在作为数据总线对外转换数据；作为高阻抗输出端使用时，端口应该置“1”。

○2P1口（ P1.0～P1.7 ）仅有I/O功能，任何情况下都可以作为I/O通用口使用。 

○3P2口（ P2.0～P2.7 ）扩展外部存储器时，要作为高八位地址使用；若访问的是八位地址的外部数据存储器时，P2口上的内容是一定的，期间内不会随着其他因素而改变，Flash编程和程序校验时，P2口也会接高位地址，当然还有其他的控制信号。

○4P3口（ P3.0～P3.7 ）每个引脚功能各不相同，作为第二功能使用时，P3口的P3.0-P3.7功能如下表1所示： AT89C51单片机的数字电压表设计+电路图(2):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_56765.html