基于51单片机的数字电压表的设计

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1、摘要随着电子技术的发展，电子测量技术对测量的精度和功能的要求也越来越高，而数字电压表作为实验室的基本测量设备，它可以很好的满足测量精度和功能的要求。本设计利用AT89S51单片机技术结合A/D转换（采用ADC0809）构建了一个直流数字电压表。经过对数字电压表基本原理的分析，本文设计了一个以51单片机为核心的数字电压表系统，给出了直流数字电压表的设计流程，设计了电压测量子系统和电流测量子系统，给出了硬件电路的框图、电气原理图和软件流程图。系统设置了3个键的键盘，用于设定电压、电流切换的功能键、系统复位键以及清零键。关键词：数字电压表；AT89S51单片机；A/D转换；ADC080

2、9；AbstractAselectronicscienceandtechnologydevelopment,electronicmeasurementtechnologyontheaccuracyofmeasurementandfunctionalrequirementsareincreasinglyhigh,anddigitalvoltmetermeasurementequipmentasthebasiclaboratory,itcanwellmeetthemeasuringprecisionandfunctionrequirements.Adcdigitalvoltmeter

3、isbuiltbyusingAT89S51withtheA/Dconvertor(ADC0809)inthepaper.ThispaperfirstintroducesthemainmethodanddesignvoltmeterSCMsystemadvantage;Thenintroducesthedesignprocessofdcdigitalvoltmeter,andhardwaresystemandthedesignofsoftwaresystem,andgivesthehardwarecircuitdesignsystemdiagramandsoftwaresystem

4、designflowdiagram.Keywords:Digitalvoltmeter；AT89S51MCS;A/Dconversion;ADC0809.目录1绪论11.1前言11.2数字电压表的介绍11.2.1数字电压表的发展概况11.2.2数字电压表在各领域中的应用21.2.3数字电压表的优点21.3单片机的介绍31.3.1单片机简介31.3.2单片机的发展概况31.3.3单片机的应用41.3.4单片机的特点61.4课题背景，国内外研究现状61.5本文主要研究内容82数字电压表的工作原理92.1数字电压表的基本结构92.2数字电压表的工作原理92.2.1模数（A/D）转换与数

5、字显示电路102.2.2多量程数字电压表分压原理102.2.3多量程数字电压表分流原理113硬件系统各模块具体设计及实现143.1单片机的选择143.1.1AT89S51的引脚框图153.1.2AT89S51的内部结构图173.2A/D转换器的选择183.2.1ADC0809的引脚结构193.2.2ADC0809的内部逻辑结构213.3显示器的选择213.4键盘的选择233.5表笔探针设计244系统总体方案研究254.1总体方案确定254.2系统框图及阐述254.3ADC0809与AT89S51的连接264.4键盘与单片机的连接274.5多量程数字电压表档位切换原理284.5.1

6、多量程电压的测量284.5.2多量程电流的测量305系统的软件设计315.1系统软件设计的总体思想315.2系统单片机的软件设计315.2.1键盘的处理315.2.2显示的处理315.2.3档位切换的处理326系统软件流程图336.1主程序流程图336.2A/D转换流程图347设计总结35参考文献36致谢37附录38西京学院本科毕业设计（论文）1绪论1.1前言数字电压表（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

7、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。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。1.2数字电压表的介绍1.2.1数字电压表的发展概况数字电压表出现在50年代初，60年代末发起来的电压测量仪表，简称DVM。它采用的是数字化测量技术，把连续的