基于单片机的数字电压表设计 李焕禄2010.11.3

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1、邕江大学毕业设计说明书（论文）设计题目基于单片机的数字电压表设计专题部分姓名李焕禄学号20080103007院工学院专业与学制应用电子技术班别2008级指导教师朱浩亮日期2010年10月11日II目录摘要1绪论2一、硬件电路设计3（一）数字电压表工作原理3（二）主控模块4（三）模拟转化模块6（四）显示模块9（五）电源模块13二、软件设计14三、调试和分析15（一）系统软硬件调试15（二）数据结果分析16结束语16致谢17参考文献18附录Ⅰ整体设计电路图20附录Ⅱ程序源代码21II摘要数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础。以数字电压表为核心扩展成的各种数字化仪表几乎覆盖

2、了电子电工测量、工业测量、自动化系统等各个领域。本文介绍一种基于AT89C51单片机的一种电压测量电路，该电路采用ADC0809高精度A/D转换电路，测量范围直流0--5V，使用LCD液晶模块显示，可以与PC机进行串行通信。正文着重给出了软硬件的各部分电路，介绍了模数转换器原理，AT89C51特点，及LCD1602的功能和应用。该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。关键词：电压测量，ADC0809，AT89C51，LCD1602AbstractDigitalvoltmeterisalotofdigitalinstrumentthecoreandfoundation.Wi

3、thdigitalvoltmeterasthecoreofvariousexpandedintodigitalinstrumentthatcoverednearlyelectronicelectricianmeasurement,industrialmeasurementandautomationsystem,etc.ThispaperintroducesAbasedonAT89C51Avoltagemeasurementcircuit,thiscircuitadoptsADC0809high-precisionA/Dcircuit,measurementrange0-

4、-5Vdc,useLCDmodulethatcanbewiththePCforserialcommunication.Thetextmainlygiveseachpartofacircuithardwareandsoftware,thispaperintroducestheprincipleofadc,AT89C51featuresandLCD1602functionandapplication.Thecircuitdesignnovel,powerful,flexibleexpandability.Keywords:voltagemeasurement,ADC0809

5、,AT89C51,LCD160225绪论电压、电流和功率是表征电信号能量大小的三个基本参数，其中又以电压最为常用。通过电压测量，利用基本公式可以导出其他的参数；此外，电路中电流的状态，如饱和、截止、谐振等均可用电压形式来描述；许多电参数，如频率特性、增益、调制度、失真度等也可视为电压的派生量；许多电子测量仪器，如信号发生器、阻抗电桥、失真度仪等都用电压量作为指示。因此，电压测量是其他许多电参数量，也包括非电参数量测量的基础，是相当重要、相当普及的一种参数测量。传统的电压测量，采用指针式模拟电压表。由于电子技术、计算机技术和大规模集成电路的应用，数字式电压测量仪逐渐代替了

6、模拟式电压测量仪，并且向高精度、多功能和智能化发展。数字电压表（DigitalVoltmeter）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。传统的指针式电压表功能单一精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机控制的数字电压表，由精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信。当今，数字电压表正进入一个蓬勃发展的新时期，一方面它开拓了电子测量领域的先河，另一方面它本身正朝着高准确度、智能化、低成本的方向发展。此外，数字电压表在安装工艺、外观设计、安全性、可靠性等方面也在不断改进，日

7、臻完善。本设计采用8位CMOSADC0809来进行A/D转换，属于逐次逼近性直流数字电压表。该数字电压表采用LCD显示，除具有一般数字电压表读数直观准确、测量速度快、输入阻抗大、测量范围宽之外，还具有读数保持的功能。电路特点是成本低，简单，体积小，安全性好，可扩展性强（只需加上各种转换器就可构成万用表）。25一、硬件电路设计数字电压表的实现分为四大部分。第一部分是主控模块，第二部分是模拟转化模块，第三部分是显示模块，第四部分是电源供电模块。主控模块采用AT89C51单片机为控制核心，模拟转化模块由芯片ADC0809完成模拟到数字量的转化，