数字电压表设计论文

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1、摘要随着时代的进步，用指针式万用表测量小幅度直流电压已经显得有些不太方便。因为指针式的测量不够精确，随着长时间的使用可能会造成欧姆调零以及机械调零的磨损，这都会对数据的测量造成很多困难，而采用数字式电压表来测量就可以避免这种情况的发生，而且操作更加方便。下面本文将介绍一种由数字电路以及单片机构成的数字电压表的设计方法。数字电压表（Digital Voltmeter）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本设计运用89C52和ADC0804进行A/D转换,根据数据采集的工作原理,设计现数字电压表,最后完成单

2、片机与PC的数据通信,传送所测量的电压值。该新数字电压表测量电压类型是直流,测量范围是0-51V(本设计量程为0-5V)。电路包括:数据采集电路的单片机最小化设计、单片机与PC接口电路、单片机钟电路、复位电路等。下位机采用89C52芯片,A/D转换采用ADC0809芯片。通过RS232行口与PC进行通信,传送所测量的直流电压数据。关键词：STC89C52单片机ADC0809数模转换器数码管MAX232译码器数字电路22目录摘要…………………………………………....2第一章总体方案41.1设计思路4第二章硬件电路设计62.1实际设计方法62.2单片机芯片72.3ADC0809

3、.........................................................................................................................................82.4控制部分电路122.5电压显示122.6模拟电压输入部分132.7总设计电路图...............................................................14第三章软件设计15第四章调试214.1硬件电路调试214.2软件电路调试21第五章个人心得与

4、总结22参考文献23附录作品实物图2322第一章总体方案1.1设计思路表电路尽量采用中、大规模集成电路。它主要由模拟电路和数字电路两大部分组成，模拟部分包括输入放大器、A/D转换器、和基准电源；数字部分包括计数器、译码器、逻辑控制器、振荡器和显示器。其中，A/D转换器将输入的模拟量转换成数字量，逻辑控制电路产生控制信号，按规定的时序将A/D转换器中各组模拟开关接通或断开，保证A/D转换正常进行。A/D转换结果通过计数译码电路变换成笔段码，最后驱动显示器显示相应的数值。对此设计经本小组成员讨论，主要有2种可行方案。方案一：将5扩大100倍即500，这样要两个字节存储这个参考电压

5、值，再用得到的采样值(一字节)乘以500得到一个3字节的值(调用一个2字节乘1字节的子程序实现)，再除以阶数值即得到实际信号电压扩大100倍后的整数值，再转换成BCD码形式，显示时将其第一位显示小数点即可。小数点问题的解决办法：（1）做两张表，一张带小数点，一张不带小数点。（2）只有一张不带小数点的表，第一位显示小数点之前，将字型的值补上与带小数点的差值(减去80H)，再送显示。　　源代码编写中，需要调用到“三字节二进制无符号数除以单字节二进制数”和“调用2字节乘1字节的子程序”的子程序，我们自己试着编写这两个程序，其中乘法子程序我比较熟悉，老师上课也有讲到。但除法一点思路也

6、没有，上网搜索了下，发现了这样一份相当实用的资料《ＭＣＳ－５１单片机实用子程序库（９６年版）》周航慈，其中包括非常多的工程实践中需要用到的汇编子程序，工程实践中可以直接调用。　　方案二：根据要显示的电压值计算式V=A/255*5，扩大100倍后，直接计算出500/255的数值为0.0196，首先要考虑是选择0.019还是0.02还是0.0196与A相乘。如果以0.019与A相乘，当A为255时，0.019×A=4.845，与5.00相差太远，误差较大；如果选择0.02，0.02×255=5.10，同样有太大误差，为了避免太大的误差，可以考虑选择0.0196作为参数（0.019

7、6×255=4.9980）。以196与A相乘，最大的结果为196×255=49980可以用两个字节表示结果，故需要调用“一个字节与一个字节相乘结果为两个字节的程序”，然后根据得到的两个字节的结果进行十进制转换。双字节16进制转换为BCD码可以参考资料《ＭＣＳ－５１单片机实用子程序库（９６年版）》周航慈。最后根据BCD数的倒数第二位以四舍五入的原则去掉后两位数据，将前三位送显示。经过对比讨论，为了便于方案编程设计，我们采取第二种方案！22第二章硬件电路设计2.1实际设计方法硬件电路设计框图本课题实验主要采