基于单片机的数字电压表设计

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1、基于单片机的数字电压表设计摘要：中国信息技术产业的推动促使国内各类电子产品从无到有，电子检测产品由此也发展迅速。本设计是基于STC89C52单片机的一种电压测量的电子电路，此设计电路采用ADC0832模数转换模块、STC89C52单片机和LED数码管实现了数字电压表的硬件电路与软件设计。该检测系统的数字电压表电路简易，可以测量0～5V区间的电压值，并将所测值准确反映到LED数码管。该电路智能化程度高且检测操作相当简单。[JP]中国8/vie　　关键词：数字电压表；ADC0832模数转换模块；STC89C52单片机　　中图分类号：TP393　　文献标志码：A

2、　　：2095-2163（2016）06-0116-03　　0引言　　科技革命以来，信息产品超速发展，各种电子监测产品越来越普及，单片机芯片的推出，使各类自动检测仪器迈出重要一步。数字电压表是利用单片机技术结合A/D转换芯片，把连续的模拟信号转换成不连续、离散的数字信号形式并配合显示仪表＼[1＼]。目前，有众多系列的单片机组成的智能电压表，已被广泛用于工业检测仪表、过程控制系统等自动化学科领域，正形成一种巨大的竞争力。　　中国的数字电压表产业发展研究报告阐述了全球数字电压表产业的发展过程，说明了中国的数字电压表产业发展处境与差距，开创性地提出了“新型数字电

3、压表产业”及同类替代物产业概念，在此基础之上，从4个方面即“以人为本”、“环境友好”、“科技创新”和“面向未来”准确地辨别了“新型数字电压表产业”和同类替代物产品的内涵。新型数字仪表发展的主要方向：　　1）广泛采用新技术，不断开发新产品，向模块化发展；　　2）显示清晰直观，读数准确；　　3）扩展性能优良，测量速度快，抗干扰能力强；　　4）分辨率趋向高端，测量范围得以扩展；　　5）输入阻抗高，集成度更好，且实现了微功耗＼[2＼]。　　[BT4]1总体方案设计　　系统采用STC89C52单片机芯片作为控制中心，用数模转换芯片ADC0832采集电压数据，以达到其

4、既定的硬性指标。单片机具有开发周期短、控制功能强、稳定可靠、以及成本低廉等众多优点。STC89C52单片机芯片的位操作语句十分完善，I/O口均可按位寻址，程序空间多达8K，完全能实现本设计0～5V电压测量的功能＼[3＼]。系统总体框架如图1所示。　　2硬件�路设计　　[BT5]2.1单片机最小系统电路设计　　[JP2]STC89C52是STC公司生产的一种CMOS的8位微控制器。其中具体使用了MCS-51系列单片机的关键内核，从而能够实现经典单片机的各类功能，更重要的是还提出了多种改进使其实现功能更为丰富、强大。STC89C52不仅有着灵活的8位处理器，而

5、且还配备了在系统可编程Flash，因此该款单片机已经发展成为有关嵌入式系统开发的主流优势选择＼[4＼]。[JP]　　限于篇幅，文中不再给出主控制最小系统电路图，详情可参见本刊2016年第5期第106页图2。　　[BT5]2.2模数转换电路设计　　开发过程中，需要特别关注模数转换电路的设计实现。本次研究专门采用了ADC0832模数转换模块，ADC0832能支持2个单端输入通道和一个差分输入通道，是一种8位逐次逼近式模数转换器，其使能端CS输入是高电平时，芯片不能工作。为使转换工作如期启动并进入运行，须先将CS置于低电平并保持该状态直到转换完全结束＼[5＼]。

6、　　单片机与ADC0832的接口电路如图2所示。　　[BT5]2.3数码管显示电路设计　　[JP2]设计时，采用数码管进行显示，具体连接方式如图3所示。STC89C52的P1端口作为LED数码管动态显示的段码控制。　　4结束语　　本设计是以单片机为基础的数字电压表，其测量范围是0～5V，有8路输入电压值，最小分辨率可达0.02V。硬件设计方面采用STC89C52单片机，A/D转换器则采用ADC0832对输入模拟信号进行转换，最后用LED数码管给出清晰数字化显示。电压表实物图如图5所示。