基于单片机的数字电压表的设计——文献综述
基于单片机的新型数字式电压表设计
多个并行输出口， 用 于 串／并 转 换 ， 驱 动 ＣＤ４５１１ 锁 存－ 译 码 器 进 行 ＬＥＤ 数码管显示。数据从单片机输出 经 ７４ＬＳ０４ 反相器进入 ７４ＬＳ１６４ 的 输 入 端 ， 而 时 钟 脉 冲 经 ７４ＬＳ０４ 反 相 器 连 接 到 ７４ＬＳ１６４ 的 ＣＬＫ 脉冲信号端， 在 ＬＥＤ 显示相应的十 进制数字， 从而完成电压有效值的显示。
中 文 核 心 期 刊 《 微 计 算 机 信 息 》（ 嵌 入 式 与 Ｓ ＯＣ ）２００８ 年 第 ２４ 卷 第 ３－２ 期
（２２４００２ 江苏盐城 盐城师范学院 信息科学与技术学院）李永 （Ｄｅｐａｒ ｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｙａｎｃｈａｎｇ Ｔｅａｃｈｅｒ ’ｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｊ ｉａｎｇｓｕ Ｙａｎｃｈｅｎｇ ２２４００２）Ｌｉ Ｙｏｎｇ 通 讯 地 址：（２２４００２ 江 苏 省 盐 城 师 范 学 院 信 息 科 学 与 技 术 学 院）李永
高达 ４０Ｖ。
图 ３ 中， ＰＩＮ１ 为电流源输出端，在 ｆｏｕｔ 输出逻辑低电平时， 电
路对电容 Ｃ２ 充电， ＰＩＮ２ 为增益调整， 改 变 Ｒ４ 的 值 可 调 节 电 路
《Ｐ ＬＣ 技术应用 ２００ 例》
邮局订阅号： ８２－９４６ ３６０ 元 ／ 年 － １３３ －
单片机开发与应用
中 文 核 心 期 刊 《 微 计 算 机 信 息 》（ 嵌 入 式 与 Ｓ ＯＣ ）２００８ 年 第 ２４ 卷 第 ３－２ 期
息科学技术学院硕士研究生， 主要研究方向：信号与信息处理；
吴学杰：男 ， （１９６４－ ）， 汉 族 ， 研 究 员 ， 汉 族 西 南 交 通 大 学 牵 引 动 力
基于单片机的数字电压表 毕业设计论文
目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状和发展 (1)1.3 本文的研究内容 (2)第二章系统分析与设计方案 (3)2.1 系统分析 (3)2.1.1 功能及指标 (3)2.2 系统总体方案设计 (3)2.2.1 方案设计的基本思路 (3)2.2.2 数字电压表的两种设计方案 (3)2.2.3 A/D转换模块的选择 (4)2.2.4 接口模块的选择 (4)2.2.5 微控制器的选择 (5)2.3 系统硬件分析 (5)2.3.1 AT89S52单片机简介 (6)2.3.2 LCD1602显示器简介 (6)2.3.3 ADC0804转换芯片简介 (7)第三章系统硬件电路设计 (8)3.1系统组成 (8)3.2电源接口电路 (8)3.3 AT89S52单片机最小系统电路 (8)3.3.2 复位电路 (9)3.3.3 晶振电路 (10)3.4 LCD1602显示电路 (10)3.6 A/D转换电路 (11)3.7 量程转换电路 (11)第四章系统软件设计 (12)4.1 系统主程序流程图 (12)4.2 LCD1602液晶流程图 (12)4.3 ADC0804流程图 (13)第五章性能测试与分析 (14)5.1 各模块独立测试 (14)5.2 系统联合调试 (14)5.3 系统运行评估 (15)第六章总结 (16)参考文献（References） (17)致谢 (18)附录1: 系统原理图及实物图 (19)附录2: 系统主程序 (20)基于单片机的数字电压表专业：学号：摘要：在电路设计中我们时常会用到电压表，过去大部分电压表还是模拟的，虽然精度较高但模拟电压表采用用指针式，里面是磁电或电磁式结构，所以响应较慢。
为适应许多高速信号领域目前已广泛使用数字电压表。
数字电压表的诞生打破了传统电子测量仪器的模式和格局，它显示清晰直观、读数准确，采用了先进的数显技术，大大地减少了因人为因素所造成的测量误差事件,数字电压表是把连续的模拟量（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。
基于单片机的简易数字电压表设计(任务书+论文)
任务书摘要本文介绍了基于89c51单片机的一种8路输入电压测量电路,该电路采用ADC0809作为A/D转换元件，测量范围0至5伏，小数点后显示一位。
要求能够依次显示每路通道电压，而且能够通过拨码开关选择输入通道。
使用3位LED 模块显示，前面一位显示通道号，后面两位显示测量电压值。
本系统主要包括四大模块：数据采集模块、控制模块、显示模块、A/D转换模块。
绘制电路原理图与工作流程图，并进行调试，最终设计完成了该系统的硬件电路。
在软件编程上，采用了汇编语言进行编程，开发环境使用WAVE集成开发环境。
开发了显示模块程序、通道切换程序、A/D转换程序。
关键词：ADC0809；A/D转换；LED显示目录1 方法论证 (5)1.1 系统的设计任务 (5)1.2 设计方案 (5)1.3 软硬件开发环境 (6)2 数字电压表硬件设计 (7)2.1 单片机主电路设计 (7)2.1.1 复位电路 (7)2.1.2 晶振电路 (7)2.2 测量、转换电路设计 (8)2.3 按键电路设计 (9)2.4 显示电路设计 (10)2.4.1 LED数码管构成 (10)2.4.2 显示方式 (11)3 软件设计 (14)3.1 主程序设计 (14)3.1.1 工作流程 (14)3.1.2 存储空间定义安排 (15)3.2 模块程序设计 (15)3.2.1 A/D转换测量程序 (15)3.2.2 显示程序 (16)4 系统调试与分析 (18)4.1 调试内容及问题解决 (18)4.2 系统进一步改进方案 (18)附录1：硬件原理图 (20)附录2：程序清单 (21)参考文献 (24)1 方法论证1.1 系统的设计任务设计单片机主电路、数据采集接口电路、LED显示电路、拨码控制电路，能够实现对8路电压值进行测量，能够显示当前测量通道号及电压值，电压精度小数点后1位，可以通过键盘选择循环显示8路的检测电压值和指定通道的检测电压值。
1.2 设计方案将数据采集接口电路输入电压传入ADC0809数模转换元件，经转换后通过D0至D7与单片机P0口连接，把转换完的模拟信号以数字信号的信号的形式传给单片机，信号经过单片机处理从LED数码显示管显示。
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本设计是由单片机AT89C51作为整个系统控制的核心，整个系统由衰减输入电路、量程自动转换电路、交直流转换电路、模数转换及控制电路以及接口电路五大部分构成。
基于单片机的数字电压表设计_毕业设计(论文) 推荐
毕业设计论文基于单片机的数字电压表设计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ADC0809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。
关键词单片机；数字电压表；A/D转换；AT89C51；ADC0809Design of Digital V oltmeter Based on Single-chip Microcontroller Abstract This paper which introduces a kind of simple digital voltmeter is based on single-chip microcontroller design. The circuit of the voltage meter is mainly consisted of three mould pieces: A/D converting mould piece, A/D converting is mainly completed by the ADC0809, it converts the collected analog data into the digital data and transmits the outcome to the manifestation controlling mould piece. Data processing is mainly completed by the AT89C51 chip, it processes the data produced by the ADC0809 chip and generates the right manifestation codes, also transmits the codes to the manifestation controlling mould piece. Also, the AT89C51 chip controls the ADC0809 chip to work.The voltmeter features in simple electrical circuit, lower use of elements, low cost, moreover, its measuring precision and reliability. The voltmeter is capable of measuring voltage inputs from 1 route ranging from 0 to 5 volt, and displaying the measurements though a digital code tube of 7 pieces of LED.Keywords Single-chip microcontroller; Digital voltmeter; A/D converter; AT89C51;ADC0809目录引言电压表是固定安装在电力、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。
基于单片机的电压表设计文献综述总结
基于单片机的电压表设计文献综述总结
本文综述了基于单片机的电压表设计方案，并对其优缺点进行了分析总结。
首先，介绍了电压表的基本原理及其在电路设计中的应用。
然后，从硬件设计和软件设计两个方面，详细阐述了基于单片机的电压表的设计方法、电路拓扑结构和程序设计，包括传感器、滤波器、ADC转换器等关键组件的选型和调试。
最后，对不同方案的性能指标进行了比较和评价，分析其适用场景和发展前景。
研究表明，基于单片机的电压表具有响应速度快、测量精度高、体积小等优点，但也存在一些缺陷，如对电源电压要求较高、噪声干扰较大等问题。
因此，在实际应用中需综合考虑各种因素，选择最优设计方案。
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基于at89c51单片机的数字电压表设计
基于at89c51单片机的数字电压表设计标题：基于AT89C51单片机的数字电压表设计引言：数字电压表是一种用于测量电路中的电压的仪器。
在电子设计、维修和测试过程中，数字电压表被广泛使用。
本文将介绍基于AT89C51单片机的数字电压表设计，其中AT89C51单片机是一种常用的8位微控制器，具有强大的性能和广泛的应用领域。
通过此设计，我们将能够测量电路中的电压并以数字形式显示。
文章正文：一、AT89C51单片机简介AT89C51是一种8位微控制器，由英特尔(Intel)公司设计和制造。
它是一款功能强大、可靠性高的微控制器，被广泛应用于各种嵌入式系统。
AT89C51具有4KB的闪存程序存储器、128字节的RAM和32个I/O引脚。
此外，它还支持多种外设接口，如定时器/计数器、串行通信接口等。
二、数字电压表设计原理数字电压表的设计基于模拟电路和数字电路的结合。
在这个设计中，我们将使用AT89C51单片机来控制电路并显示电压值。
电路的核心部分是一个电压传感器，它将输入的电压转换为模拟信号。
然后，模拟信号经过模数转换器（ADC）将其转换为数字信号，然后通过单片机进行处理和显示。
三、电压传感器选择选择合适的电压传感器对于数字电压表设计至关重要。
根据应用需求和电路的工作条件，可以选择不同类型的传感器，如电阻分压器、霍尔传感器或温度补偿传感器等。
四、电压传感器与AT89C51单片机的连接将电压传感器与AT89C51单片机连接起来需要一定的电路设计。
传感器的输出信号需要经过放大和滤波电路进行处理，以获得准确可靠的电压值。
然后，将处理后的信号连接到单片机的ADC引脚，并通过编程方式读取和处理数据。
五、程序设计和显示使用C语言或汇编语言编写的程序将AT89C51单片机配置为数字电压表。
程序的功能包括读取ADC的值、进行数值计算和显示结果。
通过7段数码管或LCD等显示模块，我们可以以可读性高的方式显示测量到的电压值。
六、实验结果和分析完成电路连接和程序设计后，我们可以进行实验并测试数字电压表的性能。
基于单片机的数字电压表设计
基于单片机的数字电压表设计【摘要】本设计主要围绕数字电压表中A/D转换、数据处理、显示控制与报警电路等四个模块进行的。
A/D转换器采用ADC0808对输入模拟信号进行转换，控制核心AT89C51再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，并可以在LED上进行显示，可以显示电压值的小数点后两位，当电压超出量程时报警电路报警。
该电压表具有精度高、性能可靠、电路简单、成本低的特点。
【关键词】单片机；电压表；ADC08081.概述数字电压表出现在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，把连续的模拟量，也就是连续的电压值转变为不连续的数字量，加以数字处理然后再通过显示器件显示。
如今数字电压表已绝大部分已取代了传统的模拟指针式电压表。
因为传统的模拟指针式电压表功能单一，精度低，读数的时候也非常不方便，很容易出错。
而采用单片机的数字电压表由于测量精度高，速度快，读数时也非常的方便，抗干扰能力强，可扩展性强等优点已被广泛的应用于电子及电工的测量，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，研究数字电压表的设计具有重要的意义。
2.设计原理利用单片机系统与模数转换芯片、显示模块、报警电路等的结合构建数字电压表。
由于单片机的发展已经成熟，利用单片机系统的软硬件结合，可以组装出许多的应用电路来。
此方案的原理是模数（A/D）转换芯片的基准电压端，被测量电压输入端分别输入基准电压和被测电压。
模数（A/D）转换芯片将被测量电压输入端所采集到的模拟电压信号转换成相应的数字信号，然后通过对单片机系统进行软件编程，使单片机系统能按规定的时序来采集这些数字信号，通过一定的算法计算出被测量电压的值。
最后单片机系统将计算好的被测电压值按一定的时序送入显示电路模块加以显示，如果电压值大于设定值就报警。
电路原理框图如图1所示。
3.单元电路设计3.1 ADC0808与单片机的接口ADC0808与AT89C51单片机的连接如图2所示，从图中可以看到，把ALE 信号与START信号接在一起了，这样连接使得在信号的前沿写入（锁存）通道地址，紧接着在其后沿启动转换。
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[10]谭浩强.C程序设计教程[M].北京:清华大学出版社,2007.
[11] 赵波,杨迎春.基于A/D转换器件ADC0809的数字电压表设计[J].内蒙古石油化工，2010,(23)62-63.
[12]项丽萍,张志刚.基于51单片机的数字电压表的设计与仿真[J].洛阳师范学院学报,2012,3(02):39-41.
3.发展趋势
数字电压表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。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，具有精度高、抗干扰能力强、可扩展性强、集成方便，可与PC进行实时通信等优点。由数字电压表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。在现代电子科技的高速发展过程中，微型化、集成化、高密度化以及设备的高精度化已经成为一种长期的趋势，这就要求我们力求使用更精确的设备，其中当然包括测量工具。作为电子测量工具，对电压表的要求也越来越高。
由于数字电压表的原理是对连续的电压信号进行采样，所以采样的速度和对数据处理速度直接影响电压表的精度，对于连续性变化的电压信号的观测与模拟电压表相比还需要进一步提高。单片机技术发展速度快种类繁多，而目前又没有一个明确的适用的标准和规范，使得单片机的选择上自由度很大，加上高度集成化和一体化的发展趋势虽然降低了电压表的功耗和体积，但是同样给维修带来了极大的困难。
（2）智能化、复合型仪表
由CMOS数字IC、模拟IC及微处理器集成在一个超大规模集成电路内，只须在外围配置少量元器件，即可构成完整的智能仪表，可以完成存储、计算、比较、控制等多项功能。实际上数字电压表并不能完全取代指针式电压表，在反映电压的连续变化和变化趋势方面不如指针表直观。为克服这种缺憾，20世纪90年代初“一种数字/光柱”的双重显示仪表开始出现，并成功地应用于生产实践。
新型数字仪表的发展方向主要有五个方面：
（1）广泛的采用新技术，不断开发新产品，向模块化发展；
（2）显示直观清晰，读数准确；
（3）扩展能力强，测量速度快，抗干扰能力强；
（4）分辨率高，测量范围宽；
（5）输入阻抗高，集成度高，微功耗。
4.存在的问题
数字电压表的核心是A/D转换，A/D转换芯片的选择决定了数字电压表的精度高低，目前虽然市场上A/D转换芯片的种类繁多，但是价格普遍偏高，而且随着对电压表精度要求的提高，选用的A/D转换芯片位数的增加会使电压表的价格成倍增长。
四、主要参考文献：
[1] 胡健.单片机原理及接口技术[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2]李生明,杨红.PROTUES软件在学习单片机中的应用[J].清远职业技术学院学报,2010,3(6):40-42.
[3]郑学坚,周斌.微型计算机原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2001.
[4]谢自美.电子线路设计·实验·测试[M].第二版.武汉:华中科技大学出版社,2006.
2.主要研究成果
数字电压表的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表，现在已经广泛应用于电子、电工测量，自动化测试系统等领域。数字电压表已成为一种必不可少的测量仪器。当前数字电压表的主要研究成果主要体现在以下两方面。
（1）新技术的广泛应用
20世纪90年代初，世界各国相继研发了新的A/D转换技术。例如：四斜率A/D转换技术（美国）、余数再循环技术（美国）、自动校准技术（英国）、固态真有效值转换技术（英国）、约瑟夫森效应基准源、智能化专用芯片（80C51系列，荷兰）等，这些新技术使数字电压表向高准确度、高可靠性及智能化、低成本方向发展。
衡水学院
毕业设计文献综述
题目:基于单片机的数字电压表的设计
学生姓名
:
李强
系 别
:
物理与电子信息系
专 业
:
电子信息工程
年 级
:
2009级
学 号
:
200940513048
指导教师
:
郭海丽
衡水学院教务处印制
毕业设计文献综述
设计题目
基于单片机的数字电压表的设计
指导教师
郭海丽
研究方向
电路与系统
参考文献情况
国内12篇，国外1篇，共计13篇
收集参考文献时间
2012年10月21日至2012年11月30日
一、文献综述
1.国内外发展现状
数字电压表在1952年由美国NLS公司首次从电位差计的自动化过程中研制成功。50多年来，数字电压表有了不断的进步和提高。数字电压表刚开始是4位显示，然后是5位、6位，而现在发展到7位、8位数码显示；从最初的一两种类型发展到原理不同的几十种类型；从最早的采用继电器、电子管发展到全晶体管、集成电路、微处理器；从一台仪器只能测一到两种参数到能测几十种参数的多用型；显示器件也从辉光数码管发展到等离子体管、发光二极管、液晶显示器等。数字电压表的体积和功耗越来越小，重量不断变轻，价格也逐步下降，可靠性越来越高，量程范围也逐步扩大。
三、指导教师对文献综述的评价：
指导教师（签名）
年 月 日
说明：查阅文献资料篇数，按《衡水学院毕业论文（设计）撰写规范》执行。文献综述一般本科不少于1000字。
随着我国现代化建设的发展，电子检测产品日新月异，特别是单片机的出现，正在引起测量控制仪表领域的新的技术革命。电子信息产业总体也面临一个较有利的发展环境。我国数字电压表产业发展研究报告阐述了世界数字电压表产业发展历程，分析了我国数字电压表产业发展现状与差距，开创性的提出了“新型数字电压表产业”及替代品产业概念，从四个维度“以人为本”、”科技创新”、“环境友好”和“面向未来”准确的界定了“新型数字电压表产业”及替代产品的内涵。根据“新型数字电压表产业”及替代品的评价体系和量化指标体系，从全新的角度对中国的数字电压表产业发展进行了推演和精准预测，在此基础上，对我国的行政区划和四大都市圈的数字电压表产业发展进行了全面研究。
[5]蔡美琴,张为民.MCS-51系列单片机系统及其应用设计[M].北京:高等教育出版社,2002.
[6] 阎石.数字电子技术基础[M].第五版.北京:高等教育出版社,2006.
[8]胡卓敏,王丽娟.基于STC89C51单片机的数字电压表设计[J].电子元器件应用,2009,11(11):14-16.
[13]Bao F., Deng R. H., Mao W. Efficient and practical fail exchange protocols with off-line TTP [A]. Proc of the 1998 IEEE Symposium on Security and Privacy [C].Oakland: IEEE Computer Press, 1998.