基于Proteus的多路数字电压表的仿真实现

2019-03-29鹿玉红刘颖

物联网技术 2019年2期

鹿玉红刘颖

摘要：Proteus是英国Labcenter公司推出的一款具有单片机系统仿真功能的软件，文中以Proteus为开发平台，介绍了以总线连接方式进行多路数字电压表设计的实现方法。该方法仿真效果真实、准确，可以提高开发效率、降低开发成本，具有较好的推广价值。

关键词：Proteus;仿真软件;多路数字电压表;模数转换

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：2095-1302（2019）02-00-02

0 引言

Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析（SPICE）各种模拟器件和集成电路，支持主流单片机系统的仿真以及外围芯片，具有强大的原理图绘制功能。该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能强大。

1 设计思路

本文将AT89C51作为主控芯片，以8路滑动变阻器作为模拟输入，将ADC0809作为模数转换芯片，可实现单路及多路数字电压值的显示。

（1）电压满量程为5 V，能分辨的最小电压为20 mV。

（2）数码管分别用于显示通道号和对应的电压值。

（3）两个按键开关用于完成单路和多路电压显示切换。

2 多路数字电压表的设计与仿真

2.1 硬件电路设计

（1）硬件原理

硬件电路原理如图1所示。

（2）模数转换芯片ADC0809

ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺

8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器，其内部逻辑结构如图2所示。

ADC0809芯片各引脚的功能见表1所列。

640 kHz，可以由AT89C51的ALE信号提供。AT89C51的ALE信号通常在每个机器周期出現2次，故其频率是单片机时钟频率的1/6。若AT89C51的主频为6 MHz，ALE信号频率为1 MHz，则ALE信号经触发器二分频接到ADC0809的CLOCK输入端就可获得500 kHz的A/D转换脉冲。

（3）显示和键盘电路

显示电路采用6位一体的共阴极LED数码管，51单片机的P2口与数码管的段选信号相连，P3口的低4位连接数码管的位选信号，其中最左侧的数码管用于显示通道号0～7，最右侧的三片数码管显示电压值，中间两片数码管未用，作为通道号与电压值的间隔。

两个按键开关构成独立式键盘，用于实现单通道电压值和多通道电压值的显示。

3 结语

本文利用Proteus硬件仿真软件，对多路数字电压表的各个单元电路和整体电路进行设计，提高了设计效率，降低了开发成本。此外，还可以将Proteus应用到高校单片机等课程的理论实验教学环节，以增强教学的直观性，提升教学效果。

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