1、 编号 毕 业 论 文毕 业 论 文 题 目 基于单片机的数字电压表的设计 学生姓名 学 号 系 部 电气工程系 专 业 机电一体化 班 级 指导教师 顾问教师 二一二年十月 摘要 I 摘要摘要 本文介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计。该设计主要由三 个模块组成：A/D 转换模块，数据处理模块及显示模块。A/D 转换主要由芯片 ADC0809 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 ADC0809 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 外,它还控制着 ADC08
2、09 芯片工作。 该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，且测量精度 和可靠性较高。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 通过一个四位一体的 7 段数码管显示出来。 关键词关键词： 【单片机】【单片机】 【数字【数字电压表】电压表】 【A/DA/D 转换】转换】 【AT89C51AT89C51】 【ADC0809ADC0809】 目录 II 目目 录录 第一章第一章 绪论绪论 3 第二章第二章 设计背景设计背景 . 4 2.1 单片机 4 2.1.1 单片机的简介. 4 2.1.2 单片机的应用领域. 4 2.2 数字电压表 4 2.2.1 数字电压表的
3、特点. 4 第三章第三章 设计目的与功能要求设计目的与功能要求 . 5 3.1 设计目的 5 3.2 功能要求 5 第四章第四章 总体设计总体设计 . 6 4.1 系统设计 6 4.2 设计方案 6 4.3 总体设计框图 7 第五章第五章 设计原理图设计原理图 . 7 5.1 设计原理图 8 第六章第六章 硬件电路设计硬件电路设计 . 9 6.1 信号调理模块. 9 6.1.1 电压极性检测电路. 9 6.1.2 电压范围粗测电路. 9 6.1.3 量程切换电路. 10 6.2 单片机模块 10 6.2.1 芯片的介绍和选择. 10 6.3 A/D 转换模块 13 6.3.1 芯片的介绍和选择
4、. 13 6.3.2 原理图. 15 6.4 显示模块 15 6.4.1 LED 数码管 15 6.4.2 LED 数码管与单片机接口设计 17 第七章第七章 总体总体电路电路设计设计 . 19 7.1 总体电路设计 19 第八章第八章 软件设计软件设计 . 20 8.1 汇编流程图 20 8.2 汇编程序 21 8.3 程序说明 23 第九章第九章 总结总结 24 参考文献参考文献 25 第一章 绪论 1 第一章第一章 绪论绪论 电子电压表主要用于测量各种高、低频信号电压，它是电子测量中使用 最广泛的仪器之一。根据测量结果的显示方式及测量原理不同，电压测量仪 器可分为两大类：模拟式电压表(A
5、VM）和数字式电压表（DVM）。模拟式 电压表是指针式的，多用磁电式电流表作为指示器，并在表盘上刻以电压刻 度。数字式电压表首先将模拟量经模数（A/D）转换器变成数字量，然后用电 子计数器计数，并以十进制数字显示被测电压值。 众所周知，模拟电压表精度较高，曾经有很广阔的市场，现在依然有不 少工程师依然在使用模拟电压表。的确模拟电压表在显示测量值方面精度校 准，然而却也存在问题。模拟电压表采用用指针式，里面是磁电或电磁式结 构，所以其响应速度较慢。 然而在高速发展的当今社会，高速信号处理的需求越来越多，由于模拟 电压表响应速度较慢已经不适用与高速信号领域，取而代之的将是数字电压 表。但数字电压表
6、由于存在采样误差，精度不是很高。不过目前可以通过技 术手段来缩小误差。使其精度达到与模拟电压表一样精确甚至更高。可见将 来数字电压表必将取代模拟电压表。现在有越来越多的数字测量仪器的出现 但原理皆与数字电压表殊途同归，因此研究数字电压表有着很大现实意义。 淮安信息职业技术学院毕业论文 2 第二章第二章 设计背景设计背景 2.1 单片机单片机 2.1.12.1.1 单片机的简介单片机的简介 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微 控制器（Microcontroller Unit） ，常用英文字母的缩写 MCU 表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不 是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系 统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和 计算机相比，单片机只缺少了 I/O 设备。概括的讲： 一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、 价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同 时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳
