基于Proteus的多路數(shù)字電壓表的仿真實(shí)現(xiàn)

鹿玉紅 劉穎

摘 要：Proteus是英國Labcenter公司推出的一款具有單片機(jī)系統(tǒng)仿真功能的軟件，文中以Proteus為開發(fā)平臺(tái)，介紹了以總線連接方式進(jìn)行多路數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法。該方法仿真效果真實(shí)、準(zhǔn)確，可以提高開發(fā)效率、降低開發(fā)成本，具有較好的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：Proteus;仿真軟件;多路數(shù)字電壓表;模數(shù)轉(zhuǎn)換

中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-1302（2019）02-00-02

0 引 言

Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析（SPICE）各種模擬器件和集成電路，支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真以及外圍芯片，具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能強(qiáng)大。

1 設(shè)計(jì)思路

本文將AT89C51作為主控芯片，以8路滑動(dòng)變阻器作為模擬輸入，將ADC0809作為模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，可實(shí)現(xiàn)單路及多路數(shù)字電壓值的顯示。

（1）電壓滿量程為5 V，能分辨的最小電壓為20 mV。

（2）數(shù)碼管分別用于顯示通道號(hào)和對(duì)應(yīng)的電壓值。

（3）兩個(gè)按鍵開關(guān)用于完成單路和多路電壓顯示切換。

2 多路數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)與仿真

2.1 硬件電路設(shè)計(jì)

（1）硬件原理

硬件電路原理如圖1所示。

（2）模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809

ADC0809是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的CMOS工藝

8通道，8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖2所示。

ADC0809芯片各引腳的功能見表1所列。

640 kHz，可以由AT89C51的ALE信號(hào)提供。AT89C51的ALE信號(hào)通常在每個(gè)機(jī)器周期出現(xiàn)2次，故其頻率是單片機(jī)時(shí)鐘頻率的1/6。若AT89C51的主頻為6 MHz，ALE信號(hào)頻率為1 MHz，則ALE信號(hào)經(jīng)觸發(fā)器二分頻接到ADC0809的CLOCK輸入端就可獲得500 kHz的A/D轉(zhuǎn)換脈沖。

（3）顯示和鍵盤電路

顯示電路采用6位一體的共陰極LED數(shù)碼管，51單片機(jī)的P2口與數(shù)碼管的段選信號(hào)相連，P3口的低4位連接數(shù)碼管的位選信號(hào)，其中最左側(cè)的數(shù)碼管用于顯示通道號(hào)0～7，最右側(cè)的三片數(shù)碼管顯示電壓值，中間兩片數(shù)碼管未用，作為通道號(hào)與電壓值的間隔。

兩個(gè)按鍵開關(guān)構(gòu)成獨(dú)立式鍵盤，用于實(shí)現(xiàn)單通道電壓值和多通道電壓值的顯示。

3 結(jié) 語

本文利用Proteus硬件仿真軟件，對(duì)多路數(shù)字電壓表的各個(gè)單元電路和整體電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)效率，降低了開發(fā)成本。此外，還可以將Proteus應(yīng)用到高校單片機(jī)等課程的理論實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，以增強(qiáng)教學(xué)的直觀性，提升教學(xué)效果。

參 考 文 獻(xiàn)

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