单片机为核心的智能数字电压表设计

4星 · 超过85%的资源 需积分: 10 120 下载量 18 浏览量 更新于2024-12-27 5 收藏 248KB DOC 举报
"基于单片机的数字电压表设计,利用ADC0809进行AD转换,实现高精度测量" 本文介绍了一种基于单片机的数字电压表系统,该系统利用现代微处理器技术,结合模拟电路,实现了对电压的精确数字化测量。系统的核心组成部分包括放大、整流滤波电路、V-F转换电路、中央控制单元(单片机)以及显示电路。 1. 放大、整流滤波电路 在输入端,系统首先通过放大电路对输入的电压信号进行放大,确保信号的幅度在单片机处理范围内。接着,桥式整流电路用于将交流电压转换为直流电压,以便后续的处理。滤波电路则用于平滑电压波形,减少噪声和干扰,提高测量的稳定性。 2. V-F转换电路 电压-频率(V-F)转换电路是系统的关键环节,它将输入的模拟电压信号转换为对应的脉冲频率。这种方式可以将连续变化的电压转换为离散的数字信号,便于单片机进行处理。ADC0809是一款8位的模拟数字转换器,它能够将输入的模拟电压转换成对应的数字值,适合于此类应用。 3. 中央控制单元(单片机) 单片机作为系统的控制中心,接收来自V-F转换后的数字信号,并对其进行计算和处理。它根据预设的算法和程序,将电压值进行解析和校准,确保测量的准确性。此外,单片机还负责管理和驱动显示电路,将结果显示在液晶屏或数码管上,提供直观的读数。 4. 显示电路 显示电路接收单片机的处理结果,将其转化为人类可读的形式。这可能是七段数码管或者液晶显示屏,显示被测电压的数值,使得用户可以远距离清晰地读取测量结果。 5. 系统优势 与传统的指针式电压表相比,基于单片机的数字电压表具有诸多优势。首先,精度高,能够提供更精确的测量结果;其次,使用便捷,无需人工读数,降低了操作难度;最后,由于采用了微处理器技术,这种数字电压表可以实现更多功能,如数据存储、远程监控等,提高了系统的性价比。 6. 应用领域 该数字电压表广泛应用于铁路货车的电气检测、家用电器的故障诊断以及工业生产的在线监测,其高效、准确的特性在各种电子设备和系统中发挥着重要作用。 基于单片机的数字电压表设计充分利用了微处理器的优势,实现了电压测量的自动化和智能化,是现代电子测量技术的一个典型应用。
2019-07-23 上传
介绍了一种基于STC89C51单片机的数字电压表的设计方法。该方案根据数据采集的工作原理来实现数字电压的测量, 然后完成单片机与PC的通信, 以将所测量的电压值通过串口传送给PC, 并在PC上进行显示。   数字电压表的设计和开发已有很多类型和款式, 传统的数字电压表有自己的特点, 它们适合在现场做手工测量, 而要完成远程测量并对测量的数据做进一步处理, 运用传统的数字电压表是无法完成的。为此, 本文设计了基于PC通信的数字电压表, 该表既可以完成测量数据的传递, 又可借助PC进行测量数据的处理。所以, 这种类型的数字电压表无论在功能和实际应用上, 都具有传统数字电压表无法比拟的优点, 这使得它的开发和应用都具有良好的前景。   本系统主要由硬件和软件两部分构成, 硬件主要包括数据采集电路, 单片机最小数据采集系统, 单片机与PC机的接口电路等。软件主要有单片机数据采集程序, 单片机与上位机通信程序,以及上位机数据处理程序。   该新型数字电压表测量的电压类型为直流,测量范围为0 ~5 V, 下位机采用的单片机为STC89C51, AD转化采用的是最常见的ADC0809,可通过RS232串行口与PC机进行通信, 以传送所测量的直流电压数据。图1所示是该数字电压表的数据采集电路。电路的设计已做到了最小化,即没有用任何附加逻辑器件做接口电路, 便可实现单片机对ADC0809转换芯片的操作。图1中的ADC0809是8位的模数转化芯片, 片内有8路模拟选通开关以及相应的通道锁存译码电路, 转化时间大约为100 μs左右。在电路应用中, 首先要指定ADC0809的数据通道, 当外部电压进入芯片后, STATR 信号由高到低, 在脉冲的下降沿ADC0809开始转换, 同时管脚EOC电平变低, 表示转化正在进行, 转化完成之后, 管脚EOC的电平变高, 表示一次转化结束。