基于51单片机数字电压表
基于51单片机的数字电压表
作品简介
本制作是基于51单片机的简易数字电压表。
1、制作背景
对于学电子的同学，电压表是必不可少的仪表。但是市场上的万用表的价格都不低，而且市场上的万用表量程过宽，大量程对于学电子的同学并不经常用到。而这款数字电压表，既能满足大学生一些基本项目中的要求，而且成本比较低廉。
2、实现的功能
测量5V以内的正电压（精度为0.02V）。
3、工作原理
通过8位A/D转换器ADC0804采样模拟电压，经过芯片内部转换，将转换出来的8位数字信号送至单片机进行处理，经过运算后输出。
调试与制作
1、系统整体结构
本系统主要包括数据采集电路，单片机最小数据处理系统,和数码管显示部分等。系统的电路图如下：
2、硬件设计
本电路采用模块化设计,主要由A/D转换模块、控制模块和LED显示模块组成（如图2.1）。
系统总体硬件框图
3、 软件设计
汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言，是最接近机器码的一种语言。其主要优点是占用资源少、程序执行效率高。但是不同的CPU ，其汇编语言可能有所差异，所以不易移植。 C 语言是一种结构化的高级语言。其优点是可读性好，移植容易，是普遍使用的一种计算机语言。缺点是占用资源较多，执行效率没有汇编高。而C 语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。C 语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译效率高、有良好的可移植性，而且可以直接实现对系统硬件的控制。C 语言是一种结构化程序设计语言，它支持当前程序设计中广泛采用的由顶向下结构化程序设计技术。此外，C 语言程序具有完善的模块程序结构，从而为软件开发中采用模块化程序设计方法提供了有力的保障。因此，使用C 语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流。所以，本软件设计采用C 语言编写。
4、 安装与调试
在设计这款电压表时，我们先做了Proteus 仿真，其中就遇到一些问题。由于仿真都是基于一些比较理想化的元器件的仿真。我们按照实际电路来设计仿真电路，结果发现有的元器件没找到，然后找了类似的代替。而我们知道，单片机的拉电流能力是很弱的，只有微安的数量级，而数码管要显示比较明显的话，需要几十毫安，所以需要放大电流，我们采用的是NPN 型的8050三极管放大（我们采用的是共阴数码管），把电流放大到几十毫安。而在Proteus 仿真时，发现，不需要三极管放大就可以点亮数码管。而刚开始，我们按照实际电路图的时候却发现我们
控制不了四个数码管。由于采用三极管放大接地，所有的数码管均是全部点亮，外 部 电 压
显示相同数字。经过一番讨论和不断反复实验，最后才发现这个问题。然后我们把三极管去掉。后来又出现了一个问题，就是数码管的“鬼影”现象，这个我以前没仿真过，只是在板子上用过，而我写出来的和我以前在板子上跑的显示程序基本一样，却显示效果不一样。仿真几乎无显示。后来经过两人的讨论，和不断的实验，最终成功了。最后就是做出实际的板级实验，其中主要的问题就是显示的不精确。误差有将近10%。经过一定的修改，最后还是得到比较满意的效果。作品技术指标与功能描述
1、技术指标
电压量程：0～5V
测量精度：<2%
显示：最大显示值为5.00，能自动显示小数点。
采样速度：采样速度为大约60次／s，每次测量时，被测电压的转换时间为大约100us。
可对频率小于5KHz的信号采样。
2、实现效果
如图所示：
Proteus仿真效果图
3、应用前景
可以在学生中广泛使用。由于此作品价格低廉，又能满足学生朋友的基本要求，性价比高。同时，此作品有很多需要改进的地方，就是可以采用更加低廉的串行AD芯片，同时，可以采用STC89C2051来对收到的数据进行运算，然后输出至数码管显示。价格可以在10元左右。
基于51单片机的直流数字电压表设计
基于51单片机的直流数字电压表设计 概述： 直流数字电压表是一种用于测量直流电压的仪器，它通过将电压信号转换为数字形式，并显示在数码管上，实现对电压的准确测量。本文将介绍基于51单片机的直流数字电压表的设计原理和实现方法。 一、设计原理： 1.1 电压信号采集： 直流数字电压表的第一步是采集待测电压信号。常用的采集方法是使用一个分压电路将待测电压降低到合适的范围，再通过运算放大器将其放大到合适的电平。51单片机的模拟输入引脚可以接受0-5V的模拟电压信号，因此可以直接将放大后的信号接入单片机进行采集。 1.2 模数转换： 采集到的模拟电压信号需要经过模数转换（A/D转换）才能被单片机读取和处理。51单片机内部集成了一个10位的A/D转换器，可以将输入的模拟电压转换为相应的数字量。通过设置不同的参考电压和采样精度，可以实现对不同电压范围的准确测量。 1.3 数码管显示： 经过模数转换后，得到的数字量需要通过数码管进行显示。51单片
机的IO口可以通过控制段选和位选的方式，将数字量转换为相应的数码管显示。可以根据需要选择常用的七段数码管或者液晶显示屏进行显示。 二、设计实现： 2.1 硬件设计： 硬件设计包括电路原理图设计和PCB布局设计两个部分。电路原理图设计主要包括电压采集电路、运算放大器、A/D转换器和数码管驱动电路等部分。PCB布局设计需要考虑信号的走线和电源的分布，以保证电压信号的准确采集和显示。在设计过程中，需要注意地线和信号线的分离，以减少干扰。 2.2 软件设计： 软件设计主要包括单片机的程序编写和调试。首先需要编写采集模拟电压信号和进行A/D转换的程序，将转换后的数字量存储在单片机的内部存储器中。然后编写数码管驱动程序，将存储的数字量转换为相应的数码管显示。最后，通过按键或者旋转编码器等方式，可以实现对量程和精度的选择。 三、设计优化： 3.1 精度优化： 为了提高直流数字电压表的测量精度，可以采用更高精度的A/D转换器，增加参考电压的精度，或者通过校准电路对测量误差进行校
基于51单片机的数字电压表设计说明
1.1数字电压表介绍 数字电压表简称DVM，数字电压表基本原理是将输入的模拟电压信号转化为数字信号，再进行输出显示。而A/D转换器的作用是将连续变化的模拟信号量转化为离散的数字信号，器基本结构是由采样保持，量化，编码等几部分组成。因此AD转换是此次设计的核心元件。输入的模拟量经过AD转换器转换，再由驱动器驱动显示器输出，便得到测量的数字电压。 本次自己的设计作品从各个角度分析了AD转换器组成的数字电压表的设计过程及各部分电路的组成及原理，并且分析了数模转换进而使系统运行起来的原理及方法。通过自己的实践提高了动手能力，也只有亲历亲为才能收获掌握到液晶学过的知识。其实也为建立节约成本的意识有些帮助。本次设计同时也牵涉到了几个问题：精度、位数、速度、还有功耗等不足之处，这些都是要慎重考虑的，这些也是在本次设计中的收获。 1.3 本次设计要求 本次设计的作品要求制作数字电压表的量程为0到10v，由于用到的模数转换芯片是ADC0809，设计系统给的供电电压为+5v，所以能够测量的电压围为-0.25v到5.25v之间，但是一般测量的直流电压围都在这之上，所以采用电阻分压网络，设计的电压测量围是0到25v之间，满足设计要求的最大量程5v的要求。同时设计的精度为小数点后三位，满足要求的两位小数的精度，在不考虑AD芯片的量化误差的前提下，此次设计的精度能够满足一般测量的要求。
2单片机和AD相关知识 2.1 51单片机相关知识 51单片机是对目前所有兼容intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是intel的8031单片机，后来随着技术的发展，成为目前广泛应用的８为单片机之一。单片机是在一块芯片集成了CPU、RAM、ROM、定时器／计数器和多功能I/O口等计算机所需要的基本功能部件的大规模集成电路，又称为MCU。51系列单片机包含以下几个部件： 一个８位CPU；一个片振荡器及时钟电路； 4KB的ROM程序存储器； 一个128B的RAM数据存储器； 寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储空间的控制电路； 32条可编程的I/O口线； 两个16位定时／计数器； 一个可编程全双工串行口； ５个中断源、两个优先级嵌套中断结构。51系列单片机如下图： 图1 51单片机引脚图
基于51单片机的简易数字电压表的设计单片机
基于51单片机的简易数字电压表的设计单片机
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个人收集整理勿做商业用途 甘肃畜牧工程职业技术学院 毕业设计 题目：基于51单片机的简易数字电压表的设计 系部：电子信息工程系 专业:信息工程技术 班级: 学生姓名: 学号: 指导老师： 日期：
目录 毕业设计任务书 (1) 开题报告 (3) 摘要 (6) 关键词 (7) 引言 (7) 第一章A/D转换器 (9) 1．1A/D转换原理 (9) 1．2 ADC性能参数 (11) 1．2．1 转换精度 (11) 1．2．2。转换时间......................................... 错误!未定义书签。 1．3 常用ADC芯片概述 (13) 第二章8OC51单片机引脚 (14) 第三章ADC0809 (16) 3。1 ADC0809引脚功能 (16) 3。2 ADC0809内部结构 (18) 3.3ADC0809与80C51的接口 (19) 3.4 ADC0809的应用指导 (20) 3.4。1 ADC0809应用说明 (20) 3.4.2 ADC0809转换结束的判断方法 (20) 3。4.3 ADC0809编程方法 (21) 第四章硬件设计分析 (22) 4。1电源设计 (22) 4.2 关于74LS02，74LS04 (22) 4。3 74LS373概述 (23) 4。3。1 引脚图 (23) 4。3。2工作原理 (23) 4.4简易数字电压表的硬件设计 (24) 结论 (25) 参考文献 (25) 附录.......................................................................................... 错误!未定义书签。致谢 (29)
基于51单片机的ADC0832数字电压表(仿真+程序)
仿真图： /*********************************包含头文件********************************/ #include
unsigned char CH; //通道变量 unsigned char dis[] = {0x00, 0x00, 0x00}; //显示数值 /*******************************共阳LED段码表*******************************/ unsigned char code tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; char code tablewe[]={ 0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xfe }; /**************************************************************************** 函数功能:AD转换子程序 入口参数:CH 出口参数:dat ****************************************************************************/ unsigned char adc0832(unsigned char CH) { unsigned char i,test,adval; adval = 0x00; test = 0x00; Clk = 0; //初始化 DATI = 1; _nop_(); CS = 0; _nop_(); Clk = 1; _nop_(); if ( CH == 0x00 ) //通道选择
基于51单片机的数字电压表仿真设计(有参考文献)
基于51单片机的数字电压表仿真设计 一、引言 随着电子科学技术的发展,电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段,对测量的精度和功能的要求也越来越高,而电压的测量甚为突出,因为电压的测量最为普遍。数字电压表是采用数字化测量技术设计的电压表。数字电压表与模拟电压表相比,具有读数直观、准确、显示范围宽、分辨力高、输入阻抗大、集成度高、功耗小、抗干扰能力强,可扩展能力强等特点,因此在电压测量、电压校准中有着广泛的应用。而单片机也越来越广泛的应用与家用电器领域、办公自动化领域、商业营销领域、工业自动化领域、智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路、汽车电子与航空航天电子系统。 单片机是现代计算机技术、电子技术的新兴领域。本文采用ADC0808对输入模拟信号进行转换,控制核心C51单片机对转换的结果进行运算和处理,最后驱动输出装置显示数字电压信号,通过Proteus仿真软件实现接口电路设计,并进行实时仿真。Proteus软件是一种电路分析和实物模拟仿真软件。它运行于Windows 操作系统上,可以进行仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,是集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能强大,具有系统资源丰富、硬件投入少、形象直观等优点,近年来受到广大用户的青睐。 二、数字电压表概述 1、数字电压表的发展与应用 电压表指固定安装在电力、电信、电子设备面板上使用的仪表，用来测量交、直流电路中的电压。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，并且传统的电压表在测量电压时需要手动切换量程，不仅不方便，而且要求不能超过该量程。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领域，并且由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。 2、本次设计数字电压表的组成部分
基于51单片机的数字电压表adc0808多种设计方案单通道、ADC0809双通道、多通道可选
基于ADC0809的数字电压表 摘要：数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表，是诸多数字化仪表的核心与基础，以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表，专用数字仪表一级各种非电量的数字化仪表几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域，它的应用已经非常普及了，数字电压表的主要技术指标在：测量范围，显示位数，测量速度，分辨率等方面。 本文是一基于单片机的数字电压表设计为研究内容。首先对数字电压表作了简单的介绍、接着对A/D转换器作了解、单片机AT89C51与ADC0809的数字电压表的制作原理和系统设计，主要介绍了数字电压表的硬件电路、软件电路和利用Proteus仿真软件进行仿真等内容，以及设计的数字电压表的实用价值和优点。 关键词：AT89C51 ADC0809 A/D转换器 Proteus仿真软件 基于ADC0808与ADC0809的数字电压表有多种设计方案 第一种，最基础的一通道，数据进行处理显示0.00——5.00V 第二种，双通道，数据进行处理显示0.00——5.00V，可先择某一通道显示，可以选择两通道循环显示。 第三种，多通道，数据进行处理显示0.00——5.00V，多通道循环显示。 第四种，多通道，数据进行处理显示0.00——5.00V，可切换单通道显示与多通道循环显示。
（二）系统的主要模块 根据设计要求，系统可以分为A/D转换模块、接口模块、显示模块。 1. A/D转换模块 采用ADC0809转换芯片，其中A/D转换器用于实现模拟量向数字量的转换，单电源供电。它是具有8路模拟量输入、8位数字量输出功能的A/D转换器，转换时间为100us,模拟输入电压范围为0V～5V,不需要零点和满刻度校准，功耗低，约15mW。 2. 接口模块 采用AT89C51单片机作为系统的控制单元，通过A/D转换将被测量转换为数字量送入单片机中，再由单片机产生显示码送入显示模块显示。此方案各种功能易于实现，成本低、功耗低，显示稳定。 3．方案设计的基本思路 设计主要采用AT89C51单片机芯片和ADC0809模/数转换芯片来完成一个简易的数字电压表，能够对输入的0V～5V的模拟直流电压进行测量。设计电路主要通
基于MCS51单片机数字电压表设计.doc
1 引言 在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常。而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。 最近的几十年来，随着半导体技术、集成电路（IC）和微处理器技术的发展，数字电路和数字化测量技术也有了巨大的进步，从而促使了数字电压表的快速发展，并不断出现新的类型。数字电压表从1952年问世以来，经历了不断改进的过程，从最早采用继电器、电子管和形式发展到了现在的全固态化、集成化（IC化），另一方面，精度也从0.01%-0.005%。 本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容，本系统主要包括三大模块：转换模块、数据处理模块及显示模块。其中，A/D转换采用ADC0808对输入的模拟信号进行转换，控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算处理，最后驱动输出装置LED显示数字电压信号。 2 设计总体方案 2.1设计要求 ⑴以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。 ⑵采用1路模拟量输入，能够测量0-5V之间的直流电压值。 ⑶电压显示用4位一体的LED数码管显示，至少能够显示两位小数。 ⑷尽量使用较少的元器件。 2.2 设计思路 ⑴根据设计要求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。 ⑵A/D转换采用ADC0808实现，与单片机的接口为P1口和P2口的高四位引脚。 ⑶电压显示采用4位一体的LED数码管。 ⑷LED数码的段码输入,由并行端口P0产生：位码输入，用并行端口P2低四位产生。
基于51单片机的数字电压表
基于51单片机的数字万用表设计 摘要 本文介绍一种以AT89S52单片机为核心的智能型数字式多用表,该系统采用AD0808为采样元件，对待测交直流电压信号进行实时采样，数据处理，输出显示，并可以直流电流和电阻，且具有键盘选择测量对象、量程和自动量程转换功能。 关键词：A/D转换器，单片机，模拟开关，自动量程转换 数字万用表设计分析 本设计可以分为直流电压测量电路；交流/直流转换电路；电流/电压转换电路；电阻/电压转换电路；功能控制和数据显示电路这五个的主要电路模块。 在设计直流电压测量电路时，利用反相比例运算电路，加上自己设计的四选一模拟开关，组成了一个直流电压测量电路。但该电路在实践中存在问题，不能实现预期的结果。做了适当的修改，改为由电阻、模拟开关和运放组成放大倍数可调的比例电路。 由于无论是指针式万用表还是普通的真有效值或平均值响应的数字万用表，其交流电压档的频率特性都较差，一般只能测量几十赫兹到几千赫兹的低频电压。我发现对于指针式万用表造成频率特性较差的原因主要是万用表的分压电阻采用精密电阻器，其本身的分布电容较大，在对高频电压信号进行测量时，由于分布电容的容抗大为减少使得测量值明显低于实际电压值，而对于数字万用表除上述原因以外，另一主要原因是受平均值响应，转换器本身频率特性的限制。但此缺陷可通过采用宽频带运算放大器加以改善。因此，消除分压电阻器分布电容的影响就可以提高万用表工作频率的上限，大大改善其频率特性。 数字万用表简介 数字万用表（DMM）亦称数字多用表，是目前在电子检测及维修工作中最常用、最得力的一种工具类数字仪表。它采用的数字化测量技术，通过对连续的模拟量（直流输入电压）的采样将其转换成不连续、离散的数字量，并以十进制数字形式显示出来。由于内部采用了运放电路,内阻可以做得很大,往往在1M欧或更大(即可以得到更高的灵敏度)。这使得对被测电路的影响可以更小，测量精度较高。 传统的指针式万用表功能单一、精度低，已经不能满足数字化时代的需求，而采用单片A/D转换器构成的数字万用表，具有读数方便、精度高，测试功能强、集成度高、微功耗、抗干扰能力强等特点，另外带有单片机的智能型数字万用表更是具有自动校准，自动测量，自动数据处理和实时通讯等多种功能。 目前，数字万用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，示出强大的生命力。与此同时，由DMM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。 电路设计
基于51单片机的数字电压表的设计
目录 目录 1 课程设计 (1) 1.1课程设计目的1.1.1熟悉51单片机功能 (1) 1.1.2提高编程，排错，仪器设备知识 (1) 1.1.3熟悉元件工作原理 (1) 1.2 设计要求 (1) 1.2.1显示 (1) 1.2.2编程 (1) 1.2.3仿真 (1) 2 主要元件介绍 (1) 2.1模数转换芯片ADC0808 (1) 2.1.1简介 (2) 2.1.2引脚功能 (2) 2.2控制芯片AT89C51 (3) 2.2.1概述 (3) 2.2.2管脚说明 (4) 2.3LED数码管 (6) 3 电压表原理系统硬件电路设计与实现 (6) 3.1系统设计原理说明 (6) 3.2系统功能阐述 (7) 4 课程设计心得 (7) 参考文献： (8) 附录 (9) 附录1整体程序 (9) 附录2系统电路图 (12)
1 课程设计 1.1 课程设计目的 1.1.1 熟悉51单片机功能 熟悉51单片机的功能，积累一定的单片机开发经验。 1.1.2 提高编程，排错，仪器设备知识 锻炼和提高在软件编程、排错调试、相关仪器设备的使用技能等方面的知识。 1.1.3 熟悉元件工作原理 熟悉数字电压表和A/D转换器，液晶显示屏的工作原理。 1.1.4加深知识 进一步加深对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面知识的认识，为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。 1.2 设计要求 1.2.1显示 可以测量0-5V范围内的输入电压值1.2.2将采集到的电压值显示在4位数码管上。 1.2.2编程 采用汇编或C语言编程； 1.2.3仿真 采用Proteus、KeilC等软件实现系统的仿真调试 2 主要元件介绍 2.1 模数转换芯片ADC0808
基于51单片机数字电压表
基于51单片机的数字电压表 作品简介 本制作是基于51单片机的简易数字电压表。 1、制作背景 对于学电子的同学，电压表是必不可少的仪表。但是市场上的万用表的价格都不低，而且市场上的万用表量程过宽，大量程对于学电子的同学并不经常用到。而这款数字电压表，既能满足大学生一些基本项目中的要求，而且成本比较低廉。 2、实现的功能 测量5V以内的正电压（精度为0.02V）。 3、工作原理 通过8位A/D转换器ADC0804采样模拟电压，经过芯片内部转换，将转换出来的8位数字信号送至单片机进行处理，经过运算后输出。 调试与制作 1、系统整体结构 本系统主要包括数据采集电路，单片机最小数据处理系统,和数码管显示部分等。系统的电路图如下： 2、硬件设计 本电路采用模块化设计,主要由A/D转换模块、控制模块和LED显示模块组成（如图2.1）。
系统总体硬件框图 3、 软件设计 汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言，是最接近机器码的一种语言。其主要优点是占用资源少、程序执行效率高。但是不同的CPU ，其汇编语言可能有所差异，所以不易移植。 C 语言是一种结构化的高级语言。其优点是可读性好，移植容易，是普遍使用的一种计算机语言。缺点是占用资源较多，执行效率没有汇编高。而C 语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。C 语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译效率高、有良好的可移植性，而且可以直接实现对系统硬件的控制。C 语言是一种结构化程序设计语言，它支持当前程序设计中广泛采用的由顶向下结构化程序设计技术。此外，C 语言程序具有完善的模块程序结构，从而为软件开发中采用模块化程序设计方法提供了有力的保障。因此，使用C 语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流。所以，本软件设计采用C 语言编写。 4、 安装与调试 在设计这款电压表时，我们先做了Proteus 仿真，其中就遇到一些问题。由于仿真都是基于一些比较理想化的元器件的仿真。我们按照实际电路来设计仿真电路，结果发现有的元器件没找到，然后找了类似的代替。而我们知道，单片机的拉电流能力是很弱的，只有微安的数量级，而数码管要显示比较明显的话，需要几十毫安，所以需要放大电流，我们采用的是NPN 型的8050三极管放大（我们采用的是共阴数码管），把电流放大到几十毫安。而在Proteus 仿真时，发现，不需要三极管放大就可以点亮数码管。而刚开始，我们按照实际电路图的时候却发现我们 控制不了四个数码管。由于采用三极管放大接地，所有的数码管均是全部点亮，外 部 电 压
51单片机的数字电压表设计
51单片机的数字电压表设计 随着科技的快速发展，单片机在许多领域得到了广泛应用。51单片机作为一种常见的单片机，具有功能强大、易于编程等优点，因此在数字电压表设计中具有独特优势。本文将介绍如何利用51单片机设计数字电压表。 数字电压表的电源电路通常采用直流电源，可以通过变压器将交流电转换为直流电，再经过滤波和稳压电路，将电压稳定在单片机所需的电压范围内。 数字电压表的信号采集电路可以采用电阻分压的方式，将待测电压分压后送入单片机进行测量。为了提高测量精度，可以采用差分放大器对信号进行放大和差分输出。 51单片机内置ADC模块，可以将模拟信号转换为数字信号。在数字电压表中，可以使用ADC模块对放大后的模拟信号进行转换，得到数字信号后进行处理和显示。 数字电压表的显示电路可以采用液晶显示屏或LED数码管，将测量结果以数字形式显示出来。液晶显示屏具有显示清晰、亮度高、视角广等优点，但价格较高；LED数码管价格便宜、亮度高、寿命长，但显
示内容有限。 数字电压表的主程序主要完成电压的采集、A/D转换和显示等功能。主程序首先进行系统初始化，包括设置ADC模块参数、初始化显示等；然后不断循环采集电压信号，将采集到的模拟信号转换为数字信号后进行处理和显示。 51单片机的ADC模块可以通过特殊功能寄存器进行配置和控制。在数字电压表的软件设计中，需要编写ADC模块驱动程序，以控制ADC 模块完成模拟信号到数字信号的转换。具体实现可以参考51单片机的ADC模块寄存器定义和操作指南。 数字电压表的显示程序需要根据显示硬件选择合适的显示库或驱动 程序。在编写显示程序时，需要将采集到的数字信号转换为合适的数值，并将其显示在显示屏上。具体实现可以参考所选显示库或驱动程序的文档说明。 精度问题：数字电压表的精度直接影响到测量结果的质量。为了提高测量精度，可以采用高精度的ADC模块和合适的信号处理技术。同时，需要注意信号采集电路中电阻的精度和稳定性。 抗干扰问题：在实际应用中，往往存在各种干扰因素，如电源波动、
基于51单片机 ADC0808(ADC0809)多通道数字电压表74HC595(74 LS595)移位寄存器
多路数据采集系统 摘要 本系统利用现场信号产生器给八路数据采集器(ADC0809)进行提供信号，通过模数转换把哪一路数据多少传送给单片机，通过单片机程序处理显示。采集方式利用循环采集和选择采集两种，显示部分用四位一体共阳数码管。 一．系统原理 ADC0809是CMOS工艺、采用逐次逼近法的8位A/D转换芯片，28引脚DIP（双列直插式封装）封装，可以进行8路模拟量到数字量的变换。利用单片机可以对8路进行循环采集显示，要对信号进行选择采集，只对单片机外围加入按键利用按键判别选取哪一路进行数据采集。 通过单片机P3.0~P3.3进行对ADC0809提供时钟信号还有启动转换信号，读取信号等。P3.5~P3.8经74LS373（带三态缓冲输出的8D触发器）进行选择通道（如图1、图2）。（此处选择74LS373是因为选择通道是不能太快，否则会出错）。由P1口进行接收采集到的数据。通过P0进行段选输出到数码管，由P2口低四位进行位选。P2高四位对按键信号输入处理选择哪个通道。
图1 ADC0809通道选择表 图2 74LS47功能图
图3 系统原理框图
二．系统程序框图 系统为了提高模拟信号—采样—量化—数字信号的过程的量化误差，通过程序的计算提高精度。
由于ADC0809只有八位数据输出，最大值为255，所以再显示前在单片机中要对ADC0809输出的数据进行以下处理。 显示值=ADC0809输出值/255*输入值 如果输入5V电压，后面输入值就是500。 提供仿真图和仿真程序 三．系统原理图
原理图中八个数据采集口都悬空，接入想要采集模拟信号。 四．系 统PCB 图
基于.51单片机的数字电压表设计说明书
扬州市职业大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：基于51单片机 的数字电压表设计 系别：电子系1 专业：通信技术1 班级：07通信3班1 姓名：1 学号：0706020305 1 指导教师：李金奎 完成时间：10年5月
基于51单片机的数字电压表设计 摘要：数字电压表简称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。数字电压表自从一九五二年问世以来,随着电子技术的飞跃发展,特别是目前,作为测量仪表、模拟指示仪表的数字化以及自动测量的系统,而得到了很大的发展。数字电压表是从电位差计的自动化这种想法研制出来的,因此即便是最初的数字电压表,其精度也要比模拟式仪表高,而其成本比电位差计也高。以后,DVM的发展就着眼在高精度和低成本两个方面。单片机可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。本电路主要采用AT89S51芯片和ADC0809芯片来完成一个简易的数字电压表，能够对输入的0～5 V的模拟直流电压进行测量，并通过一个4位一体的7段LED数码管进行显示。该电压表的测量电路主要由三个模块组成：A/D转换模块、数据处理模块及显示控制模块。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再传送到数据处理模块。数据处理则由芯片AT89S51来完成，其负责把ADC0809传送来的数字量经一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；另外它还控制着ADC0809芯片的工作。
关键词：单片机数字电压表AT89S51 A/D转换ADC0809 目录 第1章产品要求及方案选择 (4) 1.1设计的目的 (4) 1.2产品的要求 (4) 1.3各模块方案选择及论证 (4) 第2章主要原件介绍 (6) 2.1模数转换芯片ADC0809 (6) 2.2控制芯片AT89S51 (7) 2.3锁存芯片SN74LS373 (9) 2.4 SEG-MPXE数码管 (10) 第3章电压表原理系统硬件电路设计与实现 (11) 3.1电压表的原理 (11) 3.2 电源部分 (11) 3.3 A/D转换电路 (11)
基于51单片机的数字电压表课程设计
摘要 随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。 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。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。本章重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原理。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。 本设计AT89C51单片机的一种电压测量电路,该电路采用基于ADC0808芯片的一种A/D 转换电路，测量范围直流 0～5V 的4路输入电压值，并在LED数码管上显示。测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为正负0.02V。
目录 摘要 (1) 第1章设计原理及要求 (3) 1.1数字电压表的实现原理 (3) 2.2数字电压表的设计要求 (3) 第2章芯片介绍 (4) 2.1 AT89C51引脚及功能介绍 (4) 2.1.1 简单概述 (4) 2.1.2 主要功能特性 (5) 2.1.3 AT89C51的引脚介绍 (5) 2.2 ADC0808引脚及功能介绍 (7) 2.2.1 芯片概述 (7) 2.2.2 引脚简介 (7) 2.2.3 ADC0808的转换原理 (8) 2.2.4 ADC工作时序 (8) 2.3 MAX7219引脚及功能介绍 (9) 2.3.1 芯片概述 (9) 2.3.2 引脚简介 (10) 2.3.3 功能特点 (11) 2.3.4 MAX7219工作时序 (11) 2.4 矩阵键盘 (12) 2.5 LED数码管显示 (13) 2.5.1 LED数码管模型 (13) 2.5.2 数码管接口简介 (13) 第3章软件仿真电路设计 (15) 3.1设计思路 (15) 3.2仿真电路图 (15) 3.3设计过程 (19) 第4章系统软件程序的设计 (20) 参考文献 (21) 心得与体会 (22) 附录 (23)
毕业设计(论文)-基于51单片机数字电压表的设计
基于51单片机数字电压表的设计 目录 一、系统总体方案选择与说明 (1) 1.1设计要求 (1) 1.2 设计思路 (1) 1.3 设计方案 (1) 二、硬件电路设计 (2) 2.1 AT89C51的功能介绍 (2) 2.1.1简单概述 (2) 2.1.2主要功能特性 (3) 2.1.3 AT89C51的引脚介绍 (3) 2.2 ADC0808的引脚及功能介绍 (5) 2.2.1芯片概述 (5) ADC0808芯片模型 (5) 2.2.2 引脚简介 (5) 2.2.3 ADC0808的转换原理 (6) 2.2.4 ADC0808的内部结构 (6) 2.2.5 ADC0808电路接线图 (6) 2.3 显示电路 (7) 2.3.1 LM016L的结构及功能 (7) 2.3.2 LM016L的引脚功能介绍 (7) 2.3.3 LM016L的电路接线图 (13) 2.4 复位电路设计 (13) 2.5振荡电路设计 (14) 三、软件设计与说明 (10) 四、系统仿真与调试 (12) 五、总结 (13) 参考文献 (14) 附录 (15) 附录A 系统原理图 (15) 附录B 程序清单 (16)
一、系统总体方案选择与说明 1.1设计要求 （1）使用51单片机,AD0809,数码管等元件组成 （2）能测量0-5V的直流电压 （3）能连续、稳定显示所测电压 （4）测量误差<0.02V） 1.2 设计思路 ⑴根据设计要求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。 ⑵A/D转换采用ADC0808实现。 ⑶电压显示采用LCD显示。 1.3 设计方案 数字电压表的设计即将连续的模拟电压信号经过A/D转换器转换成二进制数值，再经由单片机软件编程转换成十进制数值并通过显示屏显示。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；此外,它还控制着ADC0808芯片工作。 数字电压表系统硬件设计框图
基于51单片机的数字电压表的设计.doc
数字电压表的设计目录 绪论 (1) 第1章系统总体方案选择与说明 (1) 1.1 项目分析及其设计 (1) 1.1.1 通道转换方案设计 (1) 1.1.2 显示部分方案设计 (1) 第2章系统总体结构与系统功能 (2) 2.1 系统结构框图 (2) 2.2 系统功能 (2) 第3章硬件设计说明及计算方法 (2) 3.1 单片机的选择及时钟电路 (2) 3.2 驱动模块 (3) 3.3 LED显示电路设计与器件选择 (4) 3.4 A/D转换模块及转化电路设计 (6) 第4章软件设计与说明 (7) 4.1 数字电压表系统软件设计方案确定 (7) 4.2 数字电压表应用程序设计 (9) 第5章调试结果及其说明 (9) 5.1 调试结果及其说明 (9) 参考文献 (10) 附录A 系统原理图 (11) 附录B 系统源程序 (12)
绪论 本设计采用了以单片机为开发平台，控制系采用AT89C52单片机，A/D 转换采用ADC0809。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便进行8路其它A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。简易数字电压测量电路由A/D 转换、数据处理、显示控制等组成。 关键词: 单片机AT89C52 A/D转换ADC0808 数据处理 课程设计要求：利用八位A/D转换器实现分辨率位八位二进制数的电压表，测量结果用四位数码管显示。 第一章系统总体方案与选择 实现数字电压表的方案很多，目前广泛采用的时基于74系列逻辑器件，本设计将介绍基于单片机实现的方案。 1.1 项目分析及其设计 方案设计此设计包含两个模块，通道转换和显示部分方案。 1.1.1通道转换方案设计 方案一：考虑到ADC0808的8路模拟量输入本质上也是模拟开关，因此可以利用其8个模拟通道中的3个作为通道转换器，即根据通道对应的电压测量范围确定对应的电压方法倍数设计对应的放大电路。 方案二：利用手动开关实现通道转换。该方案可简化控制程序，消减系统开销。缩短反应时间，不足之处在于操作麻烦。 综上所述：方案二所需元件少、成本低且易于实现，则选此方案。 1.1.2显示部分方案设计 方案一：单片机的P0、P2口分别接74LS248和ULN2003A芯片来驱动四位数码管 方案二：直接用单片机的P1、P2口驱动数码管，此处把ADC0808的输出端接P1口，因为P1口能够驱动数码管。 综上所述，两个方案都可行，但方案二所需元件少、成本低，则选择此方案。
基于51单片机数字电压表的设计与实现.
大连东软信息技术职业学院 高职毕业设计（论文） 论文题目：基于51单片机数字电压表的设计与实现 系所：电子工程系 专业：嵌入式系统工程 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 导师职称： 完成日期：2013年04月22日 大连东软信息技术职业学院 Dalian Neusoft Institute of Information Technology
基于51单片机数字电压表的设计与实现 摘要 数字电压表简称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、离散的数字形式并且加以显示的仪表。数字电压表自从一九五二年以来，随着电子技术的飞跃发展,尤其是目前，做成测量仪表、模拟指示仪表的数字化和自动测量的系统，而得到了很大的发展。数字电压表是从电位差计的自动化这种想法研制出来的，因此即便是最初的数字电压表，其精度也要比模拟式仪表高，而其成本比电位差计也高。以后，DVM的发展就着眼在高精度和低成本两个方面。 单片机可单独地完成工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。本电路主要采用STC89C52RC芯片和ADC0832芯片来完成一个简易的数字电压表，可以够对输入的0～5 V的模拟直流电压进行测量，并且通过一个4位一体的7段LED数码管进行显示。该电压表的测量电路由三个模块组成：A/D转换模块、数据处理模块及显示控制模块。A/D转换主要由芯片ADC0832来完成，它负责把采集到的模拟量转换成相应的数字量再传送到数据处理模块。数据处理则由芯片STC89C52RC来完成，其负责把ADC0832传送来的数字量经一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；另外它还控制着ADC0832芯片的工作。 关键词：单片机，数字电压表，A/D转换，ADC0832
基于51单片机的电压表的设计
引言 在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常。而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、测量速度快等特而得到广泛应用[1]。 传统的指针式刻度电压表功能单一，进度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满足数字化时代的需要。采用单片机的数字电压表，将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC实时通信。数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础[2]。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表。目前，由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。 最近的几十年来，随着半导体技术、集成电路（IC）和微处理器技术的发展，数字电路和数字化测量技术也有了巨大的进步，从而促使了数字电压表的快速发展，并不断出现新的类型[3]。数字电压表从1952年问世以来，经历了不断改进的过程，从最早采用继电器、电子管和形式发展到了现在的全固态化、集成化（IC化），另一方面，精度也从0.01%-0.005%。 目前，数字电压表的内部核心部件是A/D转换器，转换的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度，因而，以后数字电压表的发展就着眼在高精度和低成本这两个方面[4]。 本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容，本系统主要包括三大模块：转换模块、数据处理模块及显示模块。其中，A/D转换采用ADC0808对输入的模拟信号进行转换，控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算处理，最后驱动输出装置LED显示数字电压信号[5]。
基于51单片机的数字电压表
摘要： 在介绍基于51单片机的数字电压表的结构和工作原理的基础上，讨论了ZLG7289与51单片机的接口技术，中断操纵，A/D转换技术，结果显示等。数字电压表测量大体思想是先将模拟量转变成直流电压，再经A/D转换器转换为数字量，用数码管显示测量结果。 AD7705具有两个全差分输入通道的ADC，16位无丢失代码，％非线性，能直接将传感器测量到的多路微小信号进行A/D转换。本文利用 AD7705进行A/D转换，利用ZLG7289对结果进行显示，ZLG7289利用功率电路能够方便地驱动1英尺以上的大型数码管，直接驱动8位共阴式数码管（1英寸以下）或64只独立的LED；能够治理多达64只按键，自动排除抖动；具有左移、右移、闪烁、消隐、断点亮等壮大功能。 关键词： 数字电压表； AD7705； 51单片机；A/D转换；ZLG7289
目录 第一章序论 2 第二章系统的硬件设计 3 单片机AT89C52 4 .1 AT89C52简介 4 2.1.2 结构图及外部引脚说明 4 .3 AT89C52的节能运行方式 5 .4 中断系统 6 .5 操纵器部件及振荡器8 .6 按时器/计数器8 AD7705 9 . 要紧特点9 .2 AD7705 引脚排列及功能9 2.2.3 时钟和振荡器电路10 .4 片内寄放器10 .5 SPI串行接口13 ZLG7289 14 2.3.1 ZLG7289概述14 2.3.2 结构图及引脚功能说明15 .3 SPI串行接口16 .4 操纵指令详解17 显示部份 .6 实际应用中要注意的一些问题21 第三章系统的软件设计22 系统流程图22 终止语 附录