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基于单片机的简易数字电压表的设计 PAGE 12 基于单片机的简易数字电压表的设计 摘要 本文是一种基于单片机的简易数字电压表的设计报告。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ADC0809来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片AT89C51来完成，其负责把ADC0809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；此外,它还控制着ADC0809芯片工作。 关键词 单片机；数字电压表；A/D转换；AT89C51；ADC0809；LCD1602， 目 录TOC \o 1-3 \h \u 5641 引 言 1 12452 第一章 设计总体方案 2 17438 1.1设计要求 2 3330 1.2 设计思路 2 24781 1.3 设计方案 2 28857 第二章 硬件电路设计 3 6908 2.1 A/D转换模块 3 23122 2.1.1 逐次逼近型A/D转换器原理 3 15712 2.1.2 ADC0809 主要特性 4 24246 2.1.3 ADC0809的外部引脚特征 4 21025 2.1.4 ADC0809的内部结构及工作流程 5 3273 2.2 单片机系统 7 3207 2.2.1 AT89C51性能 7 29404 2.2.2 AT89C51各引脚功能 7 28958 2.3 复位电路和时钟电路 9 31941 2.3.1 复位电路设计 9 14327 2.3.2 时钟电路设计 9 22428 2.4 LCD602显示系统设计 10 493 2.4.1 简介 10 12394 2.4.2 字符集和指令集 12 280 2.5 总体电路设计 14 3408 第三章 程序设计 16 30164 3.1 程序设计总方案 16 15602 3.2 系统子程序设计 16 11528 3.2.1 初始化程序 16 30248 3.2.2 A/D转换子程序 16 20876 4.2.3 显示子程序 17 21059 第四章 仿真 18 12771 4.1 软件调试 18 24167 4.2 显示结果及误差分析 18 25763 4.2.1 显示结果 18 9415 4.2.2 误差分析 20 18754 结 论 22 21711 参考文献 23 4127 附 录 I 24 10616 程序代码 24 3073 附 录 II 31 26457 仿真电路图 31 24676 附 录 III 32 22586 电路实物 32 31558 附 录 IV 33 6186 致 谢 34 第 PAGE 第 PAGE I 页 共 34 页 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[5]。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