单片机数字电压表课程设计报告.pdf

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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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