基于Proteus的多路數字電壓表的仿真實現

鹿玉紅 劉穎

摘 要：Proteus是英國Labcenter公司推出的一款具有單片機系統仿真功能的軟件，文中以Proteus為開發平臺，介紹了以總線連接方式進行多路數字電壓表設計的實現方法。該方法仿真效果真實、準確，可以提高開發效率、降低開發成本，具有較好的推廣價值。

關鍵詞：Proteus;仿真軟件;多路數字電壓表;模數轉換

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：2095-1302（2019）02-00-02

0 引 言

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

1 設計思路

本文將AT89C51作為主控芯片，以8路滑動變阻器作為模擬輸入，將ADC0809作為模數轉換芯片，可實現單路及多路數字電壓值的顯示。

（1）電壓滿量程為5 V，能分辨的最小電壓為20 mV。

（2）數碼管分別用于顯示通道號和對應的電壓值。

（3）兩個按鍵開關用于完成單路和多路電壓顯示切換。

2 多路數字電壓表的設計與仿真

2.1 硬件電路設計

（1）硬件原理

硬件電路原理如圖1所示。

（2）模數轉換芯片ADC0809

ADC0809是美國國家半導體公司生產的CMOS工藝

8通道，8位逐次逼近式A/D模數轉換器，其內部邏輯結構如圖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信號提供。AT89C51的ALE信號通常在每個機器周期出現2次，故其頻率是單片機時鐘頻率的1/6。若AT89C51的主頻為6 MHz，ALE信號頻率為1 MHz，則ALE信號經觸發器二分頻接到ADC0809的CLOCK輸入端就可獲得500 kHz的A/D轉換脈沖。

（3）顯示和鍵盤電路

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

兩個按鍵開關構成獨立式鍵盤，用于實現單通道電壓值和多通道電壓值的顯示。

3 結 語

本文利用Proteus硬件仿真軟件，對多路數字電壓表的各個單元電路和整體電路進行設計，提高了設計效率，降低了開發成本。此外，還可以將Proteus應用到高校單片機等課程的理論實驗教學環節，以增強教學的直觀性，提升教學效果。

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