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内容摘要
电压表是测量仪器中不可缺少的设备,目前广泛应用的是采用专用集成电路
实现的数字电压表。本系统以8051单片机为核心,以逐次逼近式A/D转换器
ADC0809、LED显示器为主体,设计了一款简易的数字电压表,能够测量0~5V
的直流电压,最小分辨率为0.02V。
该设计大体分为以下几个局部,同时,各局部选择使用的主要元器件确定如
下:
1、单片机局部。使用常见的8051单片机,同时根据需要设计单片机电路。
2、测量局部。该局部是实验的重点,要求将外部采集的模拟信号转换成数
字信号,通过单片机的处理显示在显示器上,该局部决定了数字电压表的精度等
主要技术指标。根据需要本设计采用逐次逼近型A∕D转换器ADC0809进展模
数转换。
3、键盘显示局部。利用4×6矩阵键盘的一个按键控制量程的转换,3或4
位LED显示。其中一位为整数局部,其余位小数局部。
索引关键词:8051模数转换LED显示矩阵键盘
目录
一概述…………………4
二方案设计与论证……………4
三单元电路设计与参数计算…………………4
3.1.A∕D转换器0809……………………5
3.1.LED数码显示………7
四总原理图及参考程序………9
五结论…………10
六心得体会……………………14
七参考文献……………………15
一、概述
数字电压表的根本工作原理是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成
数字信号,通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之
于一般的模拟电压表,数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便
等优点。
电压表的数字化测量,关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字
量,完成这种转换的电路叫模数转换器〔A/D〕。数字电压表的核心部件就是A/D
转换器,由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的DVM。一般说来,
A/D转换的方式可分为两类:积分式和逐次逼近式。
积分式A/D转换器是先用积分器将输入的模拟电压转换成时间或频率,再
将其数字化。根据转化的中间量不同,它又分为U-T〔电压-时间〕式和U-F〔电
压-频率〕式两种。
逐次逼近式A/D转换器分为比拟式和斜坡电压式,根据不同的工作原理,
比拟式又分为逐次比拟式及零平衡式等。斜坡电压式又分为线性斜坡式和阶梯斜
坡式两种。
在高精度数字电压表中,常采用由积分式和比拟式相结合起来的复合式A/D
转换器。本设计以8051单片机为核心,以逐次比拟型A/D转换器ADC0809、
LEDV。
二、方案设计与论证
该设计是基于8051的数字电压表,大体分为以下几个局部,同时,各局部
选择使用的主要元器件确定如下:
〔1〕单片机局部使用常见的8051单片机,同时根据需要设计单片机电路。
〔2〕测量局部该局部是实验的重点,要求将外部采集的模拟信号转换成数
字信号,通过单片机的处理显示在显示器上,该局部决定了数字电压表的精度等
主要技术指标。根据需要本设计采用逐次逼近式A/D转换器0809进展模数转换。
〔3〕键盘显示局部利用4×6矩阵键盘的一个按键控制量程的转换,3或4
位LED显示。其中一位为整数局部,其余位小数局部。
三、单元电路设计与参数计算
3.1ADC0809
(1)主要特性
1〕8路8位A/D转换器,即分辨率8位。
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