数字电压表设计论文.docVIP

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8952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。 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、复电路等。下位机采用8952芯片,A/D转换采用ADC080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…………………………………………....2 第一章 总体方案 4 1.1设计思路 4 第二章 硬件电路设计 6 2.1实际设计方法 6 2.2 单片机芯片 7 2.3 ADC0809.........................................................................................................................................8 2.4控制部分电路 12 2.5电压显示 12 2.6模拟电压输入部分 13 2.7 总设计电路图...............................................................14 第三章 软件设计 15 第四章 调试 21 4.1硬件电路调试 21 4.2软件电路调试 21 第五章 个人心得与总结 22 参考文献 23 附录 作品实物图 23 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。 《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（0.0196×255=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！ 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 本课题实验主要采用89C52芯片和ADC0809芯片来完成一个简易的数字电压表，能够对输入的0～5 V的模拟直流电压进行测量，并通过一个4位一体的段LED数码管进行显示，测量误差约为0.02 V。该电压表的测量电路主要由三个模块组成：A/D转换模块、数据处理模块及显示控制模块。A/D转换主要由芯片ADC0809来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理模块。数据处理则由芯片89C52来完成，其负责把ADC0809传送来的数字量经一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；另外它还控制着ADC0809芯片的工作。显示模块主要由段数码管及相应的驱动芯片组成，显示测量到的电压值。a.主电源引脚　　Vss-(20脚)：地线　　Vcc-(40脚)：+5V电源b.外接晶振或外部振荡器引脚