基于单片机的数字化直流电压表设计与实现

本文主要探讨了数字电压表的设计及其在现代电子测量中的应用。数字电压表作为一种基于数字化测量技术的电压测量仪表，起源于20世纪50年代初期，并在60年代末得到快速发展。它通过将连续的模拟电压信号转化为离散的数字信号，然后进行处理并以数字形式显示出来。这种转变是电子计算机广泛应用到自动控制和实验研究领域的产物，同时也得益于脉冲数字电路技术的进步。 设计上，本文提出了两种方案：一是使用数字电路和芯片构建，另一种则是利用单片机和A/D转换芯片相结合的方式。单片机的选择是关键，文中比较了不同单片机的特点，并选择了适合本设计的一款，强调其高精度、快速响应和抗干扰能力。 1602液晶作为显示器件，被选用于该设计，因为它具有清晰易读的优点。A/D转换芯片如TLC2543的选择同样重要，它负责将模拟电压信号转换为数字信号，确保测量结果的准确度。 文章详细介绍了硬件电路系统模块和软件设计过程，包括使用汇编语言和C语言编写主程序，以及如何进行硬件和软件的调试。通过单片机和A/D转换的配合，设计的数字电压表可以实现不同量程的切换，当电压低于1V时自动切换至毫伏级显示，并能通过按键获取后五秒的平均电压值。 总结部分指出，数字电压表因其多功能、高精度、易读性和抗干扰性，已经逐步取代了传统的模拟指针式电压表，成为电子测量和工业自动化等领域的重要工具。随着技术的发展，数字电压表正朝着更智能的方向演进，成为连接传统仪表与智能化仪表的桥梁。 本文不仅深入解析了数字电压表的工作原理和设计方法，还展示了其在现代电子技术中的核心地位，对于从事电子测量、仪器设计以及相关专业学习者来说，具有很高的参考价值。