1、 题目名称： 直流直流数字电压表的设计数字电压表的设计 目录目录 摘要 . 1 绪论 . 2 一、总体设计思路 . 3 1.1 总体电路构成 . 3 1.2 单元电路设计 . 4 2 系统硬件电路 4 2.1 硬件电路 4 2.2 A/D 转换器 . 7 2.3 电压表显示电路 9 2.4 选择器件. 10 2.5 总体电路. 10 3 系统软件设计 . 11 3.2 系统程序 14 4 调试与性能分析 . 16 4.1 加入仿真辅助信号 16 4.2 加载程序 16 结束语 21 致谢 22 参考文献 23 1 摘要摘要 数字电压表（Digital Voltmeter）简称 DVM，它是采用
2、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，不能满足现代测量的需求，采用单片 机的数字电压表，它的精度高、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，有各种单片 A/D 转换器构成的数字电压表，以被广泛用 于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能测量领域，与此同时， 也能把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。该系列产品是一种高精度的安装 式仪表. 本设计为简易直流数字电压表, A/D 转换器部分采用普通元器件构成模拟部 分，利用 MCS-51 单片机借助软件实现数字显示
3、功能，自动校零、LED 显示等功能 时采用 AT89C51 单片机编程实现直流电压表量程的自动转换。 关键词关键词： AT89C51, A/D 转换，电压测量 2 绪论 尽管单片机不断向纵深发展，但目前乃至今后若干年，8 位机仍旧是实际应用 中的主导产品。MCS-51 系列是目前 8 位单片机的主流机型，在实时控制、智能化 仪表等方面应用最广。因此，本设计将主要介绍 MCS-51 系列单片机。 MCS-51 系列单片机以片内有无程序存储器及存储的形式，分为 3 种基本产品： 8051，8751 和 8031。 随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越 快，智能度越来越
4、高，应用范围也得到了极大的扩展。在军事、娱乐、海洋开发、 工农业生产、社会服务等各个领域。在家庭方面，相关于电器方面都离不开电压 表的使用。在电子显示方面也采用电压表的测量。数字电压表灵活多变的测量方 式，使用方便.特别是大型的电机,在使用安装、检测时必然所需要的。是电压表 的应用才使得电子、电气行业成为有方圆的规矩。 在国内外，微控制系统主要采用单片机作为控制核心。因此，单片机的发展 将有助于简单实用电子产品的开发。在本设计中，采用比较先进的 AT89C51 单片 机为控制核心，它的功能很强大。 与此同时单片机技术在社会各领域中得到了广泛的应用。在直流数字电压表 系统中，单片机更是取代了由齿
5、轮调节延迟时间的表盘旧式市发展速度，成为日 后此系统中的核心部分。由于单片机具有一些突出的优点：体积小、重量轻、电 源单一、功能强、价格低；数据大都在单片机内部传送，运行速度快、抗干扰能 力强、可靠性高，所以单片机被广泛的应用于测控系统、数据采集、智能仪器仪 表、机电一体化产品、智能接口、计算机通信以及单片机的多级系统等领域。本 文主要讲的是单片机，课题名称为简易直流数字电压表的设计，它使我们学会了 如何使用单片机控制我们日常生活中的多设备设施的应用。通过本课题的设计以 后，使我了解到了单片机的许多方面的应用。 3 1 总体设计思路 1.1 总体电路构成 (1)要求简易直流数字电压表可以测量
6、0-5V 的 2 路输入电压值。 (2)轮流显示或单路选择显示。 (3)测量最小误差约为 0.05V。 (4)另加测量温度值。 (5)数字电压表(数字面板表)的具体应用电路是何止千万的，只要掌握了一些 最基本的应用，就可以举一反三地越来越熟练，熟就能生巧，就能按照您的构思 去得心应手地用好它。 (6)尽管数字电压表的输入阻抗可以达到 1000 兆欧姆，但是，这个阻抗仅仅 是对输入信号而言的，与通常电力系统泛称的“绝缘电阻”有着天壤之别！因此， 千万不能把高于芯片供电电压的任何电压输入到电路中！以免造成损失或者危险。 (7)数字电压表(数字面板表)属于一种测量工具，其本身的好坏直接影响到测 量结果，因此，上面所有例子中，其使用的电阻要求精度均不能低于 1% ，在分 流、分压和标准电阻链中，最好能够使用 0.5% 或者 0.1% 精度的电阻。电路中 使用的电容器也要求使用一种俗称为 CBB 的电容，除各别地方之外，一般是不能 使用瓷介电容的。 (8)不要在电路本身没有送上工作电源的时候就加上信号，这很容易损坏芯 片。断掉工作电源前也必须先把信号撤掉。 输入放大与量程 转
