四路数字电压表设计

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1、辽宁工业大学单片机课程设计（论文）第1章四路简易数字电压表概述数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。数字电压表自从一九五二年问世以来，随着电子技术的飞跃发展，特别是目前，作为测量仪表、模拟指示仪表的数字化以及自动测量的系统，而得到了很大的发展。数字电压表是从电位差计的自动化这种想法研制出来的，因此即便是最初的数字电压表，其精度也要比模拟仪表高，而其成本比电位差计也高。以后，DVM的发展就着眼在高精度和低成本两个方面。单片机可单独地完成现代工业控制

2、所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。单片机控制系统能够取代复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，也可以用软件控制来实现，并能够实现智能化。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常见。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。本设计数字电压表是利用A/D转换原理，将被测模拟量转换成数字量，并用数字方式显示测量结果的电子测量仪表。通常数字电压表都采用大规模的A/D转换集成电路，测量精度高，读数方便，在体积、重量、耗电、稳定性及可靠性

3、等方面性能指标均明显优于指针式万用表。其中，A/D转换器将输入的模拟量转换成数字量，逻辑控制电路产生控制信号，按规定的时序将A/D转换器中各组模拟开关接通或断开，保证A/D转换正常进行。本系统以单片机89C51为系统的控制核心，结合A/D转换芯片ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0-5V之间的直流电压值，通过四位数码显示。读数据准确，测量方便。17辽宁工业大学单片机课程设计（论文）第2章课程设计方案论证2.1系统组成总体结构为完成上述系统功能，选择和设计时钟电路、复位电路、LED显示电路、A/D转换电路及测量电压输入电路

4、组成四路简易数字电压表系统，其系统组成框图如图2.1所示。单片机LED显示电路时钟电路测量电压输入电路A/D转换复位电路图2.1系统总体框图2.2系统各部分功能电路的作用1．时钟电路：用于产生单片机工作所需的时钟信号。内部有一个高增益反向放大器，用成片内振荡器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端，两个管脚接一只晶振及两只电容就构成了单片机的时钟电路，电路中电容器C1和C2对振荡频率有微调作用。2.复位电路：在时钟电路工作后，只要在单片机的RESET引脚上出现24个时钟振荡脉冲以上的高电平，单片机就能实现复位

5、,本电路采用按键电平复位方式。3.A/D转换器：是数据采集系统前向通道中的一个重要环节。前向通道中，被测物力量经传感器装换成电信号，而每一种传感器都有与其配套的接口电路，接口电路再将这一电信号转换成电压信号。采用ADC0809转换，首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START17辽宁工业大学单片机课程设计（论文）上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A／D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结束，结果

6、数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。4.LED显示器:是由发光二极管显示字段的显示器件，也可成为数码管。这种显示块有共阴极和共阳极两种，共阴极的二极管阴极共地，当某个发光二极管为高电平时，发光二极管点亮；共阳极的发光二极管并接，当某个发光二极管的阴极为低电平时，发光二极管发光。本电路采用动态扫描法实现四位LED数码管的数值显示，电路数码管为共阳极型。17辽宁工业大学单片机课程设计（论文）第3章硬件设计3.1单片机最小系统设计1.单片机选择：选择单片机AT

7、89C51作为控制器图3.189C51单片机引脚图2.时钟电路设计单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的，在单片机的XTAL.1和XTAL.2两个管脚接一只晶振及两只电容就构成了单片机的时钟电路，电路中电容器C1和C2对振荡频率有微调作用，通常取(30±10)pF石英晶体选择6MHz或12MHz都可以。图3.2时钟振荡电路17辽宁工业大学单片机课程设计（论文）3.复位电路设计单片机的RST管脚为主机提供了一个外部复位信号输入口。复位信号是高电平有效，高电平有效地持续时间为2个机器周期以上。单片机的复位方式可由手动电平复位方式完成

8、。图3.3复位电路4.单片机最小系统图3.4单片机最小系统17辽宁工业大学单片机课程设计（论文）3.2功能电路设计1.A/D转换电路设计图3.5是ADC0809与89C51单片机的接口电路，89C51单片机通过地址线P2.7和读、写信号来控制转换器模拟输入通道地