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STC89C52芯片的各引脚功能为：
P0口：这组引脚共有8条，P0.0为最低位。这8个引脚有两种不同的功能，分别适用于不同的情况，第一种情况是89C52不带外存储器，P0口可以为通用I/O口使用，P0.0-P0.7用于传送CPU的输入/输出数据，这时输出数据可以得到锁存，不需要外接专用锁存器，输入数据可以得到缓冲，增加了数据输入的可靠性；第二种情况是89C52带片外存储器，P0.0-P0.7在CPU访问片外存储器时先传送片外存储器的低8位地址，然后传送CPU对片外存储器的读/写数据。P0口为开漏输出，在作为通用I/O使用时，需要在外部用电阻上拉。
P1口：这8个引脚和P0口的8个引脚类似，P1.7为最高位，P1.0为最低位，当P1口作为通用I/O口使用时，P1.0-P1.7的功能和P0口的第一功能相同，也用于传送用户的输入和输出数据。
P2口：这组引脚的第一功能与上述两组引脚的第一功能相同即它可以作为通用I/O口使用，它的第一功能和P0口引脚的第二功能相配合，用于输出片外存储器的高8位地址，共同选中片外存储器单元，但并不是像P0口那样传送存储器的读/写数据。
P3口：这组引脚的第一功能和其余三个端口的第一功能相同，第二功能为控制功能，每个引脚并不完全相同，如下表3.2所示：
表3.2 P3口各位的第二功能
P3口各位 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 第二功能 RXT（串行口输入） TXD（串行口输出） /INT0（外部中断0输入） /INT1(外部中断1输入) T0（定时器/计数器0的外部输入） P3.5 T1（定时器/计数器1的外部输入） P3.6 P3.7
/WR（片外数据存储器写允许） /RD（片外数据存储器读允许） 9
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Vcc为+5V电源线，Vss接地。
ALE：地址锁存允许线，配合P0口的第二功能使用，在访问外部存储器时，89C52的CPU在P0.0-P0.7引脚线去传送随后而来的片外存储器读/写数据。在不访问片外存储器时，89C52自动在ALE线上输出频率为1/6震荡器频率的脉冲序列。该脉冲序列可以作为外部时钟源或定时脉冲使用。
/EA:片外存储器访问选择线，可以控制89C52使用片内ROM或使用片外ROM, 若/EA=1，则允许使用片内ROM, 若/EA=0，则只使用片外ROM。
/PSEN：片外ROM的选通线，在访问片外ROM时，89C52自动在/PSEN线上产生一个负脉冲，作为片外ROM芯片的读选通信号。
RST：复位线，可以使89C52处于复位(即初始化)工作状态。通常89C52复位有自动上电复位和人工按键复位两种。
XTAL1和XTAL2：片内震荡电路输入线，这两个端子用来外接石英晶体和微调电容，即用来连接89C52片内OSC(震荡器)的定时反馈回路。
3.3 复位电路和时钟电路
(1) 复位电路设计
单片机在启动运行时都需要复位，使CPU和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。MCS-51单片机有一个复位引脚RST,采用施密特触发输入。当震荡器起振后，只要该引脚上出现2个机器周期以上的高电平即可确保时器件复位。复位完成后，如果RST端继续保持高电平，MCS-51就一直处于复位状态，只要RST恢复低电平后，单片机才能进入其他工作状态。单片机的复位方式有上电自动复位和手动复位两种，图3.5是51系列单片机统常用的上电复位和手动复位组合电路，只要Vcc上升时间不超过1ms，它们都能很好的工作。
图3-5 复位电路
图3.5 复位电路
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(2) 时钟电路设计
单片机中CPU每执行一条指令，都必须在统一的时钟脉冲的控制下严格按时间节拍进行，而这个时钟脉冲是单片机控制中的时序电路发出的。CPU执行一条指令的各个微操作所对应时间顺序称为单片机的时序。MCS-51单片机芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成震荡器，XTAL1为该放大器的输入端，XTAL2为该放大器输出端，但形成时钟电路还需附加其他电路。
本设计系统采用内部时钟方式，利用单片机内部的高增益反相放大器,外部电路简，只需要一个晶振和2个电容即可，如图3.6所示。
图3.6 时钟电路
电路中的器件选择可以通过计算和实验确定，也可以参考一些典型电路的参数，电路中，电容器C1和C2对震荡频率有微调作用，通常的取值范围是30±10pF，在这个系统中选择了33pF；石英晶振选择范围最高可选24MHz，它决定了单片机电路产生的时钟信号震荡频率，在本系统中选择的是12MHz，因而时钟信号的震荡频率为12MHz。
3.4 LCD显示系统设计
(1) LCD的选择
在应用系统中，设计要求不同，使用的LCD显示器的位数也不同，因此就生产了位数，尺寸，型号不同的LCD显示器供选择，在本设计中，选择采用LCD1602液晶屏显示。LCD1602是字符型液晶，显示字母和数字比较方便，控制简单，成本较低。
(2) LCD1602显示器的管脚功能
1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表3.3所示。
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表3.3 引脚接口说明表
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 VSS VDD VL RS R/W E D0 D1 引脚说明 电源地 电源正极 编号 9 10 符号 D2 D3 D4 D5 D6 D7 BLA BLK 引脚说明 数据 数据 数据 数据 数据 数据 背光源正极 背光源负极 液晶显示偏压 11 数据/命令选择 12 读/写选择 使能信号 数据 数据 13 14 15 16 第1脚：VSS为地电源。第2脚：VDD接5V正电源。第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。第15脚：背光源正极。第16脚：背光源负极。 (3) LCD显示器与单片机接口设计
由于单片机的并行口不能直接驱动LCD显示器，所以在一般情况下，必须采用专用的驱动电路芯片，使之产生足够大的电流，显示器才能正常工作[7]。如果驱动电路能力差，即负载能力不够时，显示器亮度就低，而且驱动电路长期在超负荷下运行容易损坏，因此，LCD显示器的驱动电路设计是一个非常重要的问题。
为了简化数字式直流电压表的电路设计，在LCD驱动电路的设计上，可以利用单片机P0口上外接的上拉电阻来实现，即将LCD的D0-D7段显示引脚与P0口并联
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到上拉电阻之间，这样，就可以加大P0口作为输出口德驱动能力，使得LCD能按照正常的亮度显示出数字。
3.5 总体电路设计
经过以上的设计过程，可设计出基于单片机的简易数字直流电压表硬件电路原理图如图3.7所示。
图3.7 简易数字电压表电路图
此电路的工作原理是：+5V模拟电压信号通过变阻器VR1分压后由ADC0832的IN0通道进入（由于使用的IN0通道，所以ADDA,ADDB,ADDC均接低电平），经过模/数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道D0-D7传送给STC89C52芯片的P1口，并且此时单片机STC89C52负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的信号传给LCD1602，LCD1602经过正确的线段显示。此外，STC89C52还控制ADC0832的工作。其中，单片机STC89C52通过定时器中断从P3.3输出方波，接到ADC0832的CLOCK,P3.4发正脉冲启动A/D转换，并检测A/D转换是否完成，转换完成后，P3.5置高从P1口读取转换结果送给LCD显示出来。
数字直流电压表的硬件电路设计完成，就可以选取相应的芯片和元器件，Proteus软件绘制出硬件的原理，并仔细地检查，直至形成完善的硬件原理图。但要真正实现电路对电压的测量和显示的功能，还需要有相应的软件配合，才能达到设计要求。
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