数字电压表的使用
单片机课程设计-数字电压表
目录1 引言 (1)2设计原理及要求 (2)2.1数字电压表的实现原理 (2)2.2数字电压表的设计要求 (2)3软件仿真电路设计 (3)3.1设计思路 (3)3.2仿真电路图 (3)3.3设计过程 (3)3.4 AT89C51的功能介绍 (4)3.4.1简单概述 (4)3.4.2主要功能特性 (5)3.4.3 AT89C51的引脚介绍 (5)3.5 ADC0808的引脚及功能介绍 (7)3.5.1芯片概述 (7)3.5.2 引脚简介 (7)3.5.3 ADC0808的转换原理 (7)3.6 74LS373芯片的引脚及功能 (8)3.6.1芯片概述 (8)3.6.2引脚介绍 (8)3.7 LED数码管的控制显示 (8)3.7.1 LED数码管的模型 (8)3.7.2 LED数码管的接口简介 (9)4系统软件程序的设计 (10)4.1 主程序 (10)4.2 A/D转换子程序 (10)4.3 中断显示程序 (12)5电压表的调试及性能分析 (13)5.1 调试与测试 (13)5.2 性能分析 (13)6电路仿真图 (14)7总结 (15)参考文献 (16)附录1 源程序 (17)附录2 仿真原理电路 (23)1 引言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。
本章重点介绍单片机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，示出强大的生命力理。
第5章数字电压表
∫
代入
T2 UX = Ur T1
第18页
电子测量原理
二、A/D转换原理 2. 双积分式ADC （2） 工作过程
5.4 直流电压的数化测量与A/D转换
③对参考电压反向定值积分（t2～t3） 由于T1、T2是通过对同一时钟信号（设周期T0）计数 得到（设计数值分别为N1、N2），即T1 = N1T0，T2 = N2T0， 于是 N2 UX = Ur = eN2 N1 e=
第12页
…
…
A/D 转换 结果 N
电子测量原理
二、A/D转换原理 1. 逐次逼近比较式ADC （2） 原理框图
5.4 直流电压的数化测量与A/D转换
SAR的最后输出即是A/D转换结果，用数字量N表示。
最后的D/A转换器输出已最大限度逼近了Ux，且有：
A/D转换结果的数字量 A/D输入电压
UX =
N ×Ur 2n
二、A/D转换原理 1. 逐次逼近比较式ADC （2） 原理框图
+
5.4 直流电压的数化测量与A/D转换
UX
¯
比较器
逐次逼近移位 START 寄存器（SAR） MSB
2-1 LSB 2-n D/A转换器
CLK
图中： SAR为逐次逼近移位寄存器，在时钟CLK作用下，
对比较器的输出（0或1）每次进行一次移位， 移位输 出将送到D/A转换器，D/A转换结果再与Ux比较。
读数误差 满度误差
显示位数1999/2000个字求得
=±（%+% Um ） UX UX 其中：UX为被测电压读数；Um为满刻度值。 示值（读读数）相对误差： =
数字智能仪表电压表安全操作及保养规程
数字智能仪表电压表安全操作及保养规程1. 引言数字智能仪表电压表是一种用于测量电路中电压的仪器。
本文档旨在提供数字智能仪表电压表的安全操作和保养规程，以确保用户在操作过程中的安全，并延长仪表的使用寿命。
2. 安全操作规程2.1. 电源接入在进行任何操作之前，确保仪表已正确地接入电源。
请按照以下步骤进行：1.检查电源线和插头是否完好无损。
2.将电源线插头插入可靠的电源插座。
3.确保电源开关处于关闭状态。
4.检查仪表的电源指示灯，确保它已处于关闭状态。
2.2. 测量电压在测量电压之前，请遵循以下步骤：1.确保仪表电源已打开并正常工作。
2.选择正确的电压测量范围。
在选择测量范围时，应考虑待测电压的预估值，并选择比该值稍高的范围。
3.将测量探头正确连接到仪表的测量端口上。
4.将仪表的测量探头分别连接到待测电路的相应接线端点上。
5.读取仪表上的电压数值并记录。
2.3. 安全操作注意事项为确保安全操作，请注意以下要点：1.仅在合适的工作环境下使用仪表，确保工作区域干燥，稳定，并远离易燃或易爆物品。
2.在使用仪表过程中，避免任何物体以及自己的身体接触电路和电压部分。
3.严禁在电路仍然通电的情况下对仪表进行维修或更换部件。
4.当使用交流电源测量电压时，确保选择正确的交流电压测量范围。
5.当使用直流电源测量电压时，确保选择正确的直流电压测量范围。
3. 仪表保养规程为延长数字智能仪表电压表的使用寿命，请按照以下保养规程进行：3.1. 清洁定期清洁仪表外壳和显示屏以去除灰尘和污渍。
使用柔软的干净布轻轻擦拭表面，避免使用化学清洁剂或湿布。
对于显示屏，可以使用专门的屏幕清洁剂和柔软的布进行清洁。
3.2. 避免高温和湿度仪表应存放在干燥、通风和恒温的环境中，避免长时间暴露在高温或高湿度的环境中。
高温和湿度可能会对电子元件和显示屏造成损害。
3.3. 正确存放当仪表暂时不使用时，应正确定放在防尘、防湿和防震的仪表箱中。
同样，避免将仪表放在易燃或易爆的物体附近，以确保安全。
数字电压表说明书
湄洲湾职业技术学院数字电压表说明书系别：自动化工程系年级：10级专业：电气自动化姓名：林敬学号：1001010117导师姓名：明雄职称：讲师2013年5月25日目录1.前言12.系统设计技术参数要求 (2)3.系统设计 (3)3.1系统设计总体框图 (3)3.2 各模块原理说明 (3)3.2.1 AT89S51模块.......................... 错误！未定义书签。
3.2.2 ADC0804模数转换模块 (4)3.2.3 四位数码管显示模块 (5)3.3 系统总原理图说明 (6)3.4 系统印刷电路板的制作图 (6)3.5 系统的操作说明 (6)3.6 系统操作注意事项 (6)参考文献 (7)致谢词 (8)附录 (9)附录一：电路总原理图 (9)附录二：印刷电路板原理图 (10)附录三：元件清单 (11)1.前言单片机是在一块半导体材料上集成了CPU、存储器、I/O接口等各种功能部件，具有体积小、功耗低、价格便宜、功能强、可靠性好和使用方便灵活的特点。
随着以半导体集成电路为中心的微电子技术的进步，单片机在工业控制、数据采集、智能化仪表、办公自动化以及家用电器等各个储藏中得到了越来越广泛的应用。
数字电压表(DigitalVoltmeter简称DVM) 是采用数字化测量技术，把连续的模拟电压量转换成不连续、离散的数字化形式并加以显示的仪表。
传统指针式电压表功能单一、精度低，难于满足数字化时代的需求，采用A/D 转换器和单片机构成的数字电压表，由于具有测量精度高, 抗干扰和可扩展能力强, 以及集成性能好等优点，目前已被广泛应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。
2.系统设计技术参数要求该简易电压表对输入0~5V的模拟电压进行测量和数据显示（要求使用ADC0804）。
具体设计要求是：（1）实现电压表的电源自检显示。
（2）实现电压表的电压测量功能（电压范围为：0~5V）。
220电源怎么测量电压
220电源怎么测量电压在我们日常生活中，许多电器都使用220V电源，而了解电源的电压情况对我们来说很重要。
本文将介绍如何测量220V电源的电压。
1. 使用数字电压表使用数字电压表是测量电源电压最常见和最简单的方法。
数字电压表具有高精度和方便的测量功能，可以直接显示电压数值。
步骤：1.将数字电压表的红色测量探头插入电压表上标有“V”或“VΩmA”的插孔。
2.将数字电压表的黑色测量探头插入电压表上标有“COM”的插孔。
3.选择适当的电压量程，例如选择200V的量程。
4.将红色测量探头与电源的相应电极相连。
切勿将红色测量探头与黑色测量探头短接，否则会损坏电压表。
5.观察数字电压表的显示屏，即可读取220V电源的电压值。
2. 使用模拟电压表模拟电压表是测量电源电压的传统方法，虽然不如数字电压表精确，但仍然可以提供可靠的测量结果。
步骤：1.将模拟电压表的红色测量探头插入电压表上标有“V”或“VΩmA”的插孔。
2.将模拟电压表的黑色测量探头插入电压表上标有“COM”的插孔。
3.选择适当的电压量程，例如选择200V的量程。
4.将红色测量探头与电源的相应电极相连。
切勿将红色测量探头与黑色测量探头短接，否则会对电压表造成损坏。
5.读取模拟电压表刻度上指针的位置，即可得知220V电源的电压值。
3. 使用数字多用表数字多用表是一种功能强大的测量仪器，可以测量电流、电阻和电压等多种电性参数。
步骤：1.将数字多用表的红色测量探头插入多用表上标有“VΩmA”的插孔。
2.将数字多用表的黑色测量探头插入多用表上标有“COM”的插孔。
3.选择适当的电压量程，例如选择200V的量程。
4.将红色测量探头与电源的相应电极相连。
切勿将红色测量探头与黑色测量探头短接，否则会对多用表造成损坏。
5.观察数字多用表的显示屏，即可读取220V电源的电压值。
注意事项在测量220V电源电压时，需要注意以下事项：1.选择合适的测量仪器，如数字电压表、模拟电压表或数字多用表。
数字电压表
数字电压表一、 实验目的1.掌握数字电压表的设计、组装与调试方法。
2.熟悉集成电路MC14433，ULM2003，CD4511和LM385(2.5V)的使用方法，并希望其工作原理。
二、 设计内容及要求1.设计数字电压表电路 2.测量范围：直流电压0V ～1.999V ，0V ～19.99V ，0V ～199.9V ，0V ～1999V 。
3. 组装调试213位数字电压表。
4.画出数字电压表电路图，写出总结报告。
5.选出内容：自动切换量程。
三、 数字电压表的基本原理数字电压表是将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示。
该系统（如图13-1所示）可采用MC14433－213位A/D 转换器、MC1413七路达林顿驱动器阵列、CD4511BCD到七段锁存－译码－驱动器、能隙基准电源MC1403和共阴极LED 发光数码管组成。
图13-1 213位双积分型数字电压表电路原理图 本系统是213位数字电压表，213位是指十进制数0000～1999，所谓3位是指个位、十位、百位，其数字范围均为0～9。
而所谓半位是指千位数，它不能从0变化到9，而只能由0变到1，即二值状态，所以称为半位。
各部分的功能如下：213A/D 转换器：将输入的模拟信号转换成数字信号。
基准电源：提供精密电压，供A/D 转换器作参考电源。
译码器：将二－十进制（BCD ）码转换成七段信号。
驱动器：驱动显示器的a ，b ，c ，d ，e ，f ，g 七个发光段，推动发光数码管（LCD ）进行显示。
显示器：将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出A/D 转换结果。
工作过程如下：213数字电压表通过位选信号DS1～DS4进行动态扫描显示，由于MC14433电路的A/D 转换结果是采用BCD 码多路调制方法输出，只要配上一块译码器，就可以将转换结果以数字方式实现四位数字的LED 发光数码管动态扫描显示。
DS1～DS4输出多路调制选通脉冲信号，DS 选通脉冲位高电平，则表示对应的数位被选通，此时该位数据在Q0～Q3端输出。
电压表的使用方法_数字电压表的使用方法图解
电压表的使用方法_数字电压表的使用方法图解
电压表是一种进行电压大小测量的仪表产品，具有性能稳定、测量精确度高、维护简便、可靠性高、使用灵活等优点。
用户使用产品时需要掌握正确的使用方法，下面小编就来具体介绍一下电压表正确使用方法，希望可以帮助到大家。
电压表的使用方法一、电压表的连接方法：
（1）：观察指针是否指在“零”刻度线处，若没有，需要调节调零按钮先将指针调“零”。
（2）：电压表必须和被测用电器并联。
注意
1、如果电压表和被测用电器串联，会导致电压表的示数等于电源电压，小灯泡不发光。
2、可以将电压表直接接在电源两级之间，这样可以测出电源的电压值。
（3）必须让电流从电压表的正极（红色接线柱）进入，再从负极（黑色接线柱）流出。
注意：如果电压表的正负极接反，指针会反转。
（4）：必须正确选择电压表的量程。
注意：
1：再能估测电压大小的情况，先估测，在选择合适的量程。
2：无法估测时，利用试触法选量程。
试触法选量程的具体操作方法：
（1）：首先接0—15v的量程，将开关迅速闭合并断开，眼睛观察指针是否超过最大量程的刻度线，若超过需要换用更大量程的电压表。
（2）：如果指针的偏转没有超出量程，但电压表示数大于3v，应接0—15v 的量程。
（3）：如果电压表示数小于3v，应接0—3v 的量程。
二、电压表的读数：
（1）：明确所选电压表的量程。
（根据所接线来判断）
（2）：看清每个量程的分度值：0—3v 的量程，分度值是0.1v。
0—15v的量程，分度值是0.5v。
数字电压表
数字电压表，7106／7107数字表头的应用1. 辨认引脚芯片的第一脚，是正放芯片，面对型号字符，然后，在芯片的左下方为第一脚。
也可以把芯片的缺口朝左放置，左下角也就是第一脚了。
许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记。
知道了第一脚之后，按照反时针方向去走，依次是第 2 至第40 引脚。
（1 脚与40 脚遥遥相对）。
2. 牢记关键点的电压芯片第一脚是供电，正确电压是DC5V 。
第36 脚是基准电压，正确数值是100mV，第26 引脚是负电源引脚，正确电压数值是负的，在－3V 至－5V 都认为正常，但是不能是正电压，也不能是零电压。
芯片第31 引脚是信号输入引脚，可以输入±199.9mV 的电压。
在一开始，可以把它接地，造成“0”信号输入，以方便测试。
3. 注意芯片27,28,29 引脚的元件数值它们是0.22uF,47K,0.47uF 阻容网络，这三个元件属于芯片工作的积分网络，不能使用磁片电容。
芯片的33 和34 脚接的104 电容也不能使用磁片电容。
4. 注意接地引脚芯片的电源地是21 脚，模拟地是32 脚，信号地是30 脚，基准地是35 脚，通常使用情况下，这4 个引脚都接地，在一些有特殊要求的应用中（例如测量电阻或者比例测量），30 脚或35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。
（本文不讨论特殊要求应用）5. 负电压产生电路负电压电源可以从电路外部直接使用7905 等芯片来提供，但是这要求供电需要正负电源，通常采用简单方法，利用一个+5V 供电就可以解决问题。
比较常用的方法是利用ICL7660 或者NE555 等电路来得到，这样需要增加硬件成本。
我们常用一只NPN 三极管，两只电阻，一个电感来进行信号放大，把芯片38 脚的振荡信号串接一个20K －56K 的电阻连接到三极管“B”极，在三极管“C”极串接一个电阻（为了保护）和一个电感（提高交流放大倍数），在正常工作时，三极管的“C”极电压为2.4V － 2.8V 为最好。
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数字电压表的使用
数字电压表型号、种类繁多，1 一调零电位器；2 一量程选择旋钮；3 一手柄，座一输人插座；5 一极性显示； 6 一数字显示；7 一信息输出插座；
8 一电源插座；9 一电源开关
（1）PZ26 型数字电压表的技术指标
①量程。
量程划分及主要技术指标如表1 所示。
表1 量程及主要技术指标
在②显示。
最大显示值为±1999，能自动显示极性和小数点。
当输入信号超过量程时，首位数字会出现闪烁现象，表示警告过载。
③采样速度。
采样速度为2～3 次／s，每次测量时，被测电压的积分时间为80ms。
④温度对误差的影响。
当使用温度在（20±5）℃、相对湿度在80％以下时，电压表的误差如表2 所示。
经一次校正，在30 天内使用可保证准确度，在30～90 天内使用时，则需加附加误差0.2％。
⑤串模干扰抑制能力。
对（50±1）Hz 的工频及谐波抑制能力大于30dB，但干扰电压峰值不得超过量程。
⑥共模干扰抑制能力。
当输人端最大有1kΩ失衡，共模干扰直流电压或工频电压不大于250V 时，抑制能力大于60dB。
⑦过载能力。
在1O0OV 量程挡可允许过载10％，600V 量程挡可允许过载50％，其余60V、6V、600mV、60mV 各量程挡均允许超过10 倍。
在测量中，端对地最大工作电压不得超过250V。
（2）PZ26 型数字电压表的使用注意事项
表2 电压表的基本误差。