基于单片机的简易数字电压表设计.doc

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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 ADC0808来完成。数据处理则由芯片 AT89C51 来完成，其负责把 ADC0808 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。该系统的电路简单，成本低，且测量精度和可靠性较高。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。该设计基于单片机，具有很大的潜力应用于各种测量场景中。关键词: 单片机, 数字电压表, A/D 转换, AT89C51, ADC0808

基于单片机的简易数字电压表的设计

1 引言

在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的

测量最为经常。而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所

以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。数字电压表简称 DVM，它是采用

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。由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、测量速度快等特而

得到广泛应用

[1]

。

传统的指针式刻度电压表功能单一，进度低，容易引起视差和视觉疲劳，因

而不能满足数字化时代的需要。采用单片机的数字电压表，将连续的模拟量如直

流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强，

可扩展性强、集成方便，还可与 PC 实时通信。数字电压表是诸多数字化仪表的核

心与基础

[2]

。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪

表及各种非电量的数字化仪表。目前，由各种单片机和 A/D 转换器构成的数字电

压表作全面深入的了解是很有必要的。

最近的几十年来，随着半导体技术、集成电路（IC）和微处理器技术的发展，

数字电路和数字化测量技术也有了巨大的进步，从而促使了数字电压表的快速发

展，并不断出现新的类型

[4]

。数字电压表从 1952 年问世以来，经历了不断改进的

过程，从最早采用继电器、电子管和形式发展到了现在的全固态化、集成化（IC

化），另一方面，精度也从 0.01%-0.005%。

目前，数字电压表的内部核心部件是 A/D 转换器，转换的精度很大程度上影

响着数字电压表的准确度，因而，以后数字电压表的发展就着眼在高精度和低成

本这两个方面

[3]

。

本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容，本系统主要包括三大模块：

转换模块、数据处理模块及显示模块。其中，A/D 转换采用 ADC0808 对输入的模

拟信号进行转换，控制核心 AT89C51 再对转换的结果进行运算处理，最后驱动输

出装置 LED 显示数字电压信号

[11]

。

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