基于8051单片机的简易数字电压表的设计

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1、基于单片机的数字电压表的设计李力（长江大学电子信息学院，湖北荆州434023）摘要：介绍了一种基于单片机的直流数字电压表的设计。该设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，采样数据处理模块及显示模块。A/D转换主要由芯片ADC0808来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片AT89C51来完成，其负责把ADC0808传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此数字电压表可以测量0-5V的1路模拟直流输入电压值，并通过LCD显示出来。关键词：AT89C51单片机；数字电压表；A/D转换；ADC0808；LCD1602D

2、esignofDigitalVoltmeterBasedonMicrocontrollerLiLi(CollegeofElectronicsandInformation，YangtzeUniversity，Jingzhou434023，China)Abstract：akindofDCdigitalvoltmeterwhichisbasedonsingle-chipmicrocontrollerdesignisintroducedinthispaper.Thecircuitofthevoltagemeterismainlyconsistedofthreemouldpieces:A/Dconv

3、ertingmouldpiece,A/DconvertingismainlycompletedbytheADC0808,itconvertsthecollectedanalogdataintothedigitaldataandtransmitstheoutcometothemanifestationcontrollingmouldpiece.DataprocessingismainlycompletedbytheAT89C51chip,itprocessesthedataproducedbytheADC0808chipandgeneratestherightmanifestationcod

4、es,alsotransmitsthecodestothemanifestationcontrollingmouldpiece.Thevoltmeteriscapableofmeasuringvoltageinputsfrom1routerangingfrom0to5volt,anddisplayingthemeasurementsthoughLCD.Keywords：AT89C51microcontroller;Digitalvoltmeter;A/Dconverter;ADC0808；LCD16021.引言数字电压表（DigitalVoltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术

5、，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。目前，由各种单片A/D转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域显示出强大的生命力。2.硬件电路设计2.1设计原理7选定以8051单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。此电路的工作原理是：+5V模拟电压信号通过变阻器RV2分压后由ADC08008的IN0通道进入（由于使用的IN0通道，所以ADDA

6、,ADDB,ADDC均接低电平），经过模/数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道D0-D7传送给AT89C51芯片的P0口，AT89C51负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的二进制数码经过算法转化成十进制数，然后将数据送往显示缓冲区，最后单片机通过调用LCD显示子程序，进行循环显示；同时它还通过其它的I/O口P2.1控制LCD寄存器选择信号，P2.2控制LCD读/写选择信号，P2.3控制LCD使能信号。此外，AT89C51还控制ADC0808的工作。其中，单片机AT89C51通过P2.0发正脉冲启动A/D转换，P3.3检测A/D转换是否完成，转换完成后，AD0808的EOC口置高

7、，然后通过74LS02变成低电平，再通过查询的方式P3.3口是否为低电平，若转化完成从P0口读取转换结果送给LCD显示出来。该电路采用1路模拟量输入，通过模拟的电位器的控制改变，能够测量0-5V之间的直流电压值。电压显示用LCD显示，至少能够显示两位小数。硬件电路设计由6个部分组成;A/D转换电路，AT89C51单片机系统，LCD显示系统、时钟电路、报警电路以及测量电压输入电路。硬件电路设计框图如图1所示。这里选用的80