基于51单片机的电压表的设计..pdf

西安文理学院课程设计报告 引言 在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为 经常。而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成 为一种必不可少的测量仪器。数字电压表简称 DVM ，它是采用数字化测量技术，把连续 的模拟量转换成不连续、 离散的数字形式并加以显示的仪表。 由于数字式仪器具有读数准 确方便、精度高、误差小、测量速度快等特而得到广泛应用 [1] 。 传统的指针式刻度电压表功能单一，进度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满 足数字化时代的需要。 采用单片机的数字电压表， 将连续的模拟量如直流电压转换成不连 续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便， 还可与 PC 实时通信。数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础 [2] 。以数字电压表为核 心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表。目前，由 各种单片机和 A/D 转换器构成的数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。 最近的几十年来，随着半导体技术、集成电路（ IC ）和微处理器技术的发展，数字电 路和数字化测量技术也有了巨大的进步， 从而促使了数字电压表的快速发展， 并不断出现 新的类型 [3] 。数字电压表从 1952 年问世以来，经历了不断改进的过程，从最早采用继电 器、电子管和形式发展到了现在的全固态化、集成化（ IC 化），另一方面，精度也从 0.01%-0.005%。 目前，数字电压表的内部核心部件是 A/D 转换器，转换的精度很大程度上影响着数字 电压表的准确度，因而，以后数字电压表的发展就着眼在高精度和低成本这两个方面 [4] 。 本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容， 本系统主要包括三大模块： 转换模 块、数据处理模块及显示模块。其中， A/D 转换采用 ADC0808 对输入的模拟信号进行转 换，控制核心 AT89C51 再对转换的结果进行运算处理，最后驱动输出装置 LED 显示数字 电压信号 [5] 。 第 1 页 西安文理学院课程设计报告 1 设计总体方案 1.1 设计要求： 完成系统的硬件电路设计与软件设计； 采用汇编或 C 语言编程； 采用 Proteus、KeilC 等软件实现系统的仿真调试。 1.2 设计思路 根据设计要求，选择 AT89C51 单片机为核心控制器件。 A/D 转换采用 ADC0808 实现，与单片机的接口为 P1 口和 P2 口的高四位引脚。 电压显示采用 4 位一体的 LED 数码管。 LED 数码的段码输入 ,由并行端口 P0 产生：位码输入，用并行端口 P2 低四位产生。 1.3 设计方案 主要设计如图 1.1： 电 模 单 数 压 数 片 码 采 转 机 管 集 换 处