基于51单片机的数字电压表的设计与仿真详解.PDFVIP

2012年 2月 洛阳师范学院学报 Feb．．2012 第 31卷 第 2期 Journ~ ofLuoyangNorm~Universi~ Vo1．31 No．2 基于51单片机的数字 电压表的设计与仿真 项莉萍 ，张志刚 (六安职业技术学院信息工程系，安徽六安 237158) 摘 要：数字电压表是电量测量中常用的测量仪器，也是诸多数字化仪表 的核心与基础．以AT89$51单片机、 ADC0809和共阳极数码管为主要器件，设计了一种4位的数字电压表，通过 Proteus软件仿真表明，该 电压表 测量精度高、扩展功能强、性能稳定、成本低 ，有很好的应用前景． 关键词：数字电压表；AT89S51；ADC0809；LED数码管 中图分类号：TM932 文献标识码：B 文章编号：1009—4970(2012)02—0039—03 电源电路 一 0 引 言 在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本 夏 ～ 单片机 AT89S51 的三个被测量，其中电压量的测量最为普遍，要测 量高精度的电压，数字 电压表是一种理想选择．数 时钟电路 一 字电压表 (DigitalVoltmeter，DVM)是采用数字化测 图 1 数字 电压表系统结构框 图 量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数 2 系统硬件设计 字形式并加以显示的仪表 ，是诸多数字化仪表的核 心与基础 ． 2．1 A／D转换接 口电路的设计 以单片机为核心部件的智能化电子仪器仪表具 ADC0809具有 8路模拟量输入通道 ，通道的选 有高测量精度、高灵敏度和分辨率、高可靠性及稳 择由地址线C、B、A的值决定，端 口ALE为地址锁 定性、测量速度快、通信联网、电子存储等特点， 存允许控制端 口，当输人为高电平时，对地址线C、 已在 电子及 电工测量、工业 自动化仪表、自动测试 B、A输人的地址信号进行锁存，从而决定对哪路 系统领域得到了广泛的应用．本文基于5l系列单 待测输人电压值进行 A／D转换．START为转换启 片机设计的数字 电压表可 以测量 0—5V的直流 电 动信号 ，当输入 1个2 s宽的高电平脉冲时，开始 压值 ，并且通过4位LED数码管实时显示，最大分 进行A／D转换．EOC为 A／D转换结束信号端 口， 辨率约为0．02V． 当A／D转换结束时，该端 口输出一个正脉冲，此信 号可作为A／D转换是否结束的检测信号或 向CPU 1 系统设计方案 申请中断的信号．OE为A／D转换数据输出允许控 目前数字电压表 的内部核心部件是 A／D转换 制端 口，当OE为高电平时，允许输出A／D转换的 器，A／D转换器的精度很大程度上影Ⅱ向着数字 电压 数字量．CLOCK为 ADC0809的实时时钟输入端， 表的测量准确度．本设计采用 ADC0809作为A／D ADC0809的时钟频率范围为 10～1280kHz． 转换器，把输入的模拟信号转换成数字信号，选用 本方案中将地址线 c、B、A直接接地，即选择 AT89S51单片机对转换的结果进行运算和处理，最 通道0输入模拟量 电压信号，将 ALE脚与