下载文档原格式
数字电压表的设计毕业论文数字电压表的设计摘要：本文主要介绍了数字电压表的设计。
首先介绍了数字电压表的基本原理和功能，然后详细讲解了数字电压表的硬件设计和软件设计。
硬件设计包括电路设计和元器件选择，软件设计包括程序设计和界面设计。
最后对数字电压表进行了实验验证，并总结了设计过程中的经验和教训。
1. 引言数字电压表是一种常用的电子测量仪器，广泛应用于工业控制、科研实验和电子维修等领域。
本文将介绍一种基于单片机的数字电压表的设计方案。
2. 基本原理和功能数字电压表的基本原理是通过采集电压信号并将其转换成数字信号，然后通过显示器显示出来。
数字电压表的功能包括测量电压值、显示电压值、单位切换、数据保存等。
3. 硬件设计3.1 电路设计数字电压表的电路设计主要包括信号采集电路、信号转换电路和显示电路。
信号采集电路负责将待测电压信号转换成电压信号，信号转换电路负责将电压信号转换成数字信号，显示电路负责将数字信号显示出来。
3.2 元器件选择在数字电压表的设计中，元器件的选择非常重要。
需要选择合适的电阻、电容、集成电路等元器件，以确保电路的稳定性和精确度。
4. 软件设计4.1 程序设计数字电压表的程序设计主要包括信号采集程序、信号转换程序和显示程序。
信号采集程序负责采集电压信号，信号转换程序负责将电压信号转换成数字信号，显示程序负责将数字信号显示出来。
4.2 界面设计数字电压表的界面设计主要包括显示界面和操作界面。
显示界面负责将数字信号以合适的格式显示出来，操作界面负责提供操作按钮和设置选项。
5. 实验验证为了验证数字电压表的设计方案的准确性和可靠性，进行了一系列实验。
实验结果表明，设计方案能够准确测量电压值并显示出来。
6. 经验总结在数字电压表的设计过程中，我们遇到了一些问题和挑战。
通过实践和总结，我们得出了一些经验和教训。
例如，在硬件设计中，需要注意电路的稳定性和精确度；在软件设计中，需要考虑程序的效率和界面的友好性。
目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状和发展 (1)1.3 本文的研究内容 (2)第二章系统分析与设计方案 (3)2.1 系统分析 (3)2.1.1 功能及指标 (3)2.2 系统总体方案设计 (3)2.2.1 方案设计的基本思路 (3)2.2.2 数字电压表的两种设计方案 (3)2.2.3 A/D转换模块的选择 (4)2.2.4 接口模块的选择 (4)2.2.5 微控制器的选择 (5)2.3 系统硬件分析 (5)2.3.1 AT89S52单片机简介 (6)2.3.2 LCD1602显示器简介 (6)2.3.3 ADC0804转换芯片简介 (7)第三章系统硬件电路设计 (8)3.1系统组成 (8)3.2电源接口电路 (8)3.3 AT89S52单片机最小系统电路 (8)3.3.2 复位电路 (9)3.3.3 晶振电路 (10)3.4 LCD1602显示电路 (10)3.6 A/D转换电路 (11)3.7 量程转换电路 (11)第四章系统软件设计 (12)4.1 系统主程序流程图 (12)4.2 LCD1602液晶流程图 (12)4.3 ADC0804流程图 (13)第五章性能测试与分析 (14)5.1 各模块独立测试 (14)5.2 系统联合调试 (14)5.3 系统运行评估 (15)第六章总结 (16)参考文献（References） (17)致谢 (18)附录1: 系统原理图及实物图 (19)附录2: 系统主程序 (20)基于单片机的数字电压表专业：学号：摘要：在电路设计中我们时常会用到电压表，过去大部分电压表还是模拟的，虽然精度较高但模拟电压表采用用指针式，里面是磁电或电磁式结构，所以响应较慢。
为适应许多高速信号领域目前已广泛使用数字电压表。
数字电压表的诞生打破了传统电子测量仪器的模式和格局，它显示清晰直观、读数准确，采用了先进的数显技术，大大地减少了因人为因素所造成的测量误差事件,数字电压表是把连续的模拟量（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。
湖北省高等教育自学考试毕业论文论文题目基于FPGA的数字电压表主考学校：武汉大学（四号宋体）专业：电子信息工程指导教师：考生姓名：黄云准考证号：工作单位：年月日（3号黑体）基于FPGA数字电压表设计摘要: 系统基于EDA技术的智能数字电压表实现,以现场可编程门阵列(FPGA)为设计核心，集成于一片Xilinx公司的SpartanⅡE系列XC2S100E-6PQ208芯片上，在ISE环境下采用超高速硬件描述语言(VHDL)模块化编程,实现了电压的数据采集、转换、处理、显示等功能。
本设计的特点在于能够测量的电压范围宽（0~50VDC），主要采用了分压原理,该系统具有集成度高、灵活性强、易于开发和维护等特点。
关键字: FPGA VHDL 数字电压表AD转换Abstract:The system according to the EDA technical achieve the digital voltager,It is base on FPGA(Field Programmable Gate Array), adopting VHDL(VHSIC Hardware Description Language) under the under the environment of ISE.most of the designs gather in the Spartan ⅡE series XC2S100E- 6PQ208 chip of the Xilinx company .The whole design is composed of the data processing module, the correspondence choice modulek, the key mold module and the A/D convert module. It can be carry out the function such as conversion, handle and display .It is a characteristic that is the system can be measure the range of the voltage from 0V to 50V ,which mainly adopting the principle in dividing voltage. The system has high accuracy and stability,it is proved to reliable and of high value and feasibility after testing.Key –word: FPGA VHDL DVM AD conversion目录1系统设计 (4)1.1控制模块方案的比较 (4)1.2 A/D转换方案的比较 (5)1.3 显示方案的比较 (6)1.4 总体方案设计 (7)1.5 系统的基本原理 (8)2 单元电路设计 (9)2.1 A/D转换部分 (9)2.1.1 ADC0809工作原理 (9)2.1.2 ADC0809工作时序 (11)2.1.3 档位控制电路 (12)2.2 FPGA功能模块的设计 (13)2.2.1 码制变换模块 (13)2.2.2 显示控制及驱动模块 (13)3 软件设计 (14)3.1 开发软件及编程语言简介 (14)3.2 程序流程图 (14)4 系统测试 (15)4.1 测试仪器清单 (15)4.2 测试及误差计算 (15)论文总结 (16)参考文献 (17)1 系统设计1.1控制模块方案的比较方案一：采用3位半数字电压表。
数字电压表的设计与仿真毕业论文1数字电压表简介 (1)2设计方案 (3)2.1由数字电路及芯片构筑 (3)2.2由单片机系统及a/d转换芯片构建 (3)3元件的挑选出 (5)3.1单片机简介及本设计单片机的选择 (5)3.1.1常用单片机的特点比较及本设计单片机的挑选 (5)3.1.2本设计使用的单片机的简介 (5)3.2各种显示器件的了解和挑选 (7)3.2.1常用显示器件简介 (7)3.2.21602液晶的参数资料 (7)3.3模数（a/d）转换芯片的选择 (10)3.3.1常用的a/d芯片概述 (10)3.3.2模数（a/d）芯片tlc2543的资料 (11)4.总体设计 (14)4.1技术要求 (14)4.2硬件电路系统模块的设计 (15)4.3系统软件的设计 (19)4.3.1汇编语言和c语言的特点及挑选 (19)4.3.2主程序设计 (19)5系统的调试 (29)6仿真结果 (31)7总结 (31)参考文献 (32)致意 (33)1数字电压表简介数字电压表发生在50年代初，60年代末播发出来的电压测量仪表，缩写dvm，它使用的就是数字化测量技术，把已连续的模拟量，也就是已连续的电压值转型为不能已连续的数字量，予以数字处置然后再通过显示器件表明。
这种电子测量的仪表之所以发生，一方面就是由于电子计算机的应用领域逐渐推展至系统的自动控制的领域，明确提出了将各种被观测量或被掌控量转换成数码的建议，即为为了实时控制及数据处理的须要[3]，也就是电子计算机的发展，助推了脉冲数字电路技术的进步，为数字化仪表的发生提供更多了条件。
所以，数字化测量仪表的产生与发展与电子计算机的发展就是密切相关的；同时，为革新电子测量中的繁杂和陈旧方式也劝说了它的飞速发展，如今，它又沦为向智能化仪表发展的必要桥梁。
如今，数字电压表已绝大部分已取代了传统的模拟指针式电压表。
因为传统的模拟指针式电压表功能单一，精度低，读数的时候也非常不方便，很容易出错。
数字式电压表的设计张颜军，电子信息系摘要：数字电压表是对电子电路进行现场检测的常用仪表，常需用高精度数字电压表进行现场检测，将检测到的数据送入微计算机系统，完成计算、存储、控制和显示等功能。
本文中数字电压表的控制系统采用AT89S51单片机，A/D转换器采用ADC0809为主要硬件，实现数字电压表的硬件电路与软件设计。
该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，调节工作可实现自动化。
还可以方便地进行8路A/D转换量的测量，远程测量结果传送等功能。
数字电压表可以测量0～5V的8路输入电压值，并在四位LED数码管单路选择显示关键词：单片机；数字式电压表；A/D转换；AT89S51；ADC0809Design of digial voltage meterZhang Yanjun ，Department of electronic informationAbstract:In modern measuring technology ,it is often required to conduct site measuring with a high-precision digital voltmeter．The data measured will then be input into the micro-computer system to execute such functions like calculating、storing、controlling and displaying．In this paper, the control system of digital voltmeter is composed of AT89S51 single-chip and ADC0809 A/D converter , which are used as the main hardware to realize the digital voltmeter of the hardware circuit and software design. The system of the digital voltmeter circuit is simple, using fewer components, Low-cost, regulation work can be automated. Also can be easily carried out 8-channel A / D converter measurement, distance measurement function of transmission . The voltmeter is capable of measuring voltage inputs from 8 routes ranging from 0 to 5 volt, and displaying the 4-way LED digital tube from a selected single route．Key words: Singlechip ,Digital V oltmeter ,A/D Conversion ,AT89S51, ADC08091 引言1.1 课题的选择的背景和意义传统的指针式刻度电压表功能单一，精度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满足数字化时代的需求。
河南理工大学万方科技学院本科毕业论文摘要本文介绍一种以89C52单片机为主要控制器件,采用ICL7135高精度、双积分A/D转换器的一种电压测量电路。
主要包括硬件电路设计和系统程序设计。
硬件电路主要包括数据采集模块，数据处理模块（单片机系统）和输出显示模块。
在数据采集模块中，主要是在对电压信号采样前，用放大器进行预处理，后采用双积型A/D转换器ICL7135进行转换，将转换得到的信号送入单片机中。
在数据处理模块（单片机系统）中，主要是通过89C52单片机将A/D转换后得到的信号进行处理。
显示模块中，采用LCD液晶模块1602显示。
在软件设计方面，主要包括初始化程序，中断程序，档位选择程序和显示程序等几个子程序模块。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了双积分电路的原理，89C52的特点，ICL7135的功能和应用，LCD1602的功能和应用。
该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。
适用于人们的日常生活及工农业生产中用于电压的检测。
关键词：单片机，A/D转换器，液晶模块本科毕业论文AbstractThe paper introduced one kind new method about digital voltmeter that take the Micro Controller Unit 89C52 as the primary control component and using high-precision ,double integral A/D converter ICL7135 circuit . Mainly included the design of the hardware electric circuit and the design of the software system. Hardware circuit including data acquisition module, data-processing module (MCU System) and output display module. In data acquisition modules, before sample the voltage signal, pretreatment with amplifier, after through double integrating A / D converter ICL7135 conversion, the signal has been converted was take into the Micro Controller Unit 89C52. In the data processing module (MCU System), mainly through the Micro Controller Unit 89C52 process the signal which after A / D converter. In the display module, using LCD module 1602 display the voltages.In software system design, including the initialization procedures, the interrupt procedures, the selection of the range of voltage procedures and the display procedures, and several other subroutine modules.Key words: Finance director general system Chief financial official state-owned business enterprise河南理工大学万方科技学院本科毕业论文目录前言 (1)1 设计任务与分析 (3)1.1 设计任务简介及背景 (3)1.1.1 单片机简介 (3)1.1.2 背景及发展情况 (3)1.2 设计任务及要求 (5)1.3 设计总体方案及方案论证 (5)1.4 数据输入模块的方案与分析 (7)1.4.1 芯片选择 (6)1.4.2 实现方法介绍 (6)1.4.3 输入模块流程图 (11)1.5 A/D模块的方案与分析 (11)1.5.1 芯片的选择 (11)1.5.2 实现方法介绍 (12)1.5.3 A/D模块流程图 (14)1.6 数据处理及控制模块 (14)1.6.1 芯片选择 (14)1.6.2 实现方法介绍 (15)1.6.3 数据处理及控制模块流程图 (15)1.7 显示模块 (16)1.7.1 芯片选择 (16)1.7.2 实现方法介绍 (16)2 硬件设计 (17)2.1 数据输入模块原理图 (18)2.2 A/D模块原理图 (19)2.3 控制模块原理图 (21)2.4 显示模块原理图 (22)3 软件设计 (24)3.1 主程序流程图 (24)3.2 子程序介绍 (25)3.2.1 初始化程序 (25)3.2.2 中断子程序 (25)3.2.3 档位选择子程序 (26)4 主要芯片 (29)本科毕业论文4.1 AT89C52的功能简介 (29)4.1.1 AT89C52芯片简介 (29)4.1.2 引脚功能说明 (29)4.2 ICL7135功能简介 (32)4.2.1 ICL7135 芯片简介 (32)4.2.2 引脚功能说明 (33)4.3 LCD1602功能简介 (36)4.3.1 LCD1602芯片简介 (36)4.3.2 引脚功能说明 (36)4.4 CD4052的功能介绍 (39)4.4.1 CD4052芯片简介 (39)4.4.2 引脚功能说明 (39)4.5 CD4024的功能介绍 (39)4.5.1 CD4024芯片简介 (39)4.5.2 引脚功能说明 (40)4.6 OP07的功能介绍 (42)4.6.1 OP07的功能简介 (42)4.6.2 引脚功能说明 (42)结论 (44)致谢 (46)参考文献 (47)河南理工大学万方科技学院本科毕业论文前言数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
数字电压表的论文目录（一）功能要求及设计目标 (2)（二）系统设计方案 (2)（一）硬件系统的设计 (4)1硬件原理框图 (4)2 硬件系统设计原理 (4)（二）软件系统设计 (5)1程序流程图 (5)2编写程序 (6)3用KEIL 软件编译和生成hex文件 (9)4用protues 进行仿真 (9)5仿真和调试 (10)数字电压表的设计摘要：本设计由A/D转换、数据处理及显示控制等组成，测量0～5V 范围内的输入电压值，由4位共阳8段数码管扫描显示，最大分辨率0.1V，误差±0.05V。
数字电压表的核心为AT89S52单片机和ADC0832 A/D转换集成芯片。
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。
传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，由精度高，抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信。
目前，由各种单片A/D转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。
于此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器，也把电量及非电量测技术提高到崭新水平关键词：数字电压表；单片机；AT89S52； ADC0832一、设计方案的选择（一）功能要求及设计目标采用AT89S52作MCU，ADC0809（或其他芯片）进行AD转换，测量电压的范围为直流0-5V电压，四位数码管显示。
(设计并制作出实物为优）（二）系统设计方案AT89S52具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。
本科课程设计论文题目：基于单片机的数字电压表设计姓名：学号：院（系、部）：专业：自动化班级：指导教师：完成时间： 2014 年 11 月物理与电子工程学院课程设计任务书专业：自动化班级：学生姓名学号课程名称电子课程设计设计题目基于单片机的数字电压表设计设计目的、主要内容（参数、方法）及要求一、项目的目的：基于AT89C51单片机的数字电压表设计，强化动手能力，为毕业设计做准备。
二、项目任务的主要内容和要求：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。
以AT89C51为对象,对单片机知识进行梳理，设计出快捷精确的数字电压表装置。
三、项目设计（研究）思路：网上查找资料，熟悉数字电压表基本原理和研究方法。
通过仿真软件PROTUES实现要求的硬件电路图，实现测量电路电压的功能。
四、具体成果形式和要求通过PROTUES仿真电路图展示项目主要功能。
工作量2周时间，每天3学时，共计42学时进度安排第1天：召开课程设计会议，下达设计任务。
针对课程设计题目进行设计思路、设计过程，设计要求说明。
第2-3天：根据自己选题情况，查阅相关文献资料。
第4-5天：确定总体方案。
第6-10天：仿真/制作。
第11-14：编写课程设计报告。
主要参考资料[1] 蒋廷彪,刘电霆,高富强,方华.单片机原理及应用.出版社:重庆大学出版社.出版时间:2005年1月第2次印刷[2] 8051实验指导书电子电气综合实训系统.出版社:北京精仪达盛科技有限公司[3] 徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计(第二版)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004[4] 吴金戌,沈庆阳,郭庭吉.8051单片机实践与应用[M].北京:清华大学出版社,2002[5] 张国勋.缩短ICL7135A/D采样程序时间的一种方法［J］.电子技术应用.1993.第一期[6] 高峰.单片微型计算机与接口技术[M].北京科学出版社,2003.指导教师签字教研室主任签字数字电压表的基本工作原理是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号，通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。
第1章绪论1.选题背景及意义：电压表已经有100多年的发展历史，虽然不断改善与完善，仍然无法满足现代电子测量的需求，近二十年，微电子技术，计算机技术，集成技术，网络技术等高新技术获得了迅猛发展。
这一背景和形势，不断地向仪器仪表提出了更高、更新、更多的要求，如要求速度更快、灵敏度更高、稳定性更好、样品量更少、遥感遥测更远距、使用更便当、成本更低廉、无污染等。
同时也为仪器仪表科技与产业的发展提供了强大的鞭策力，并成了仪器仪表进一步发展的物质、知识和技术基础。
数字电压表(Digital V oltmeter简称DVM)自1952年问世以来，显示出强大的生命力，现已成为在电子测量范畴中应用最广泛的一种仪器。
数字电压表可以显示清晰、直观，读数准确，准确度高，分辩力强，测量范围广，扩展能力强，测量速度快，输入阻抗高，集成度高，微功耗和抗干扰能力强等优点，独有电压表产品的熬头。
DVM的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率弗成缺少的仪表，数字化是当前计量仪器发展的主要标的目的之一，而高准度的DC-DVC 的泛起，又使DVM进入了精密标准测量范畴。
随着现代化技术的不断发展，数字电压表的功能和种类将越来越强，越来越多，其使用范围也会越来越广泛。
采用智能化的数字仪器也将是必然的趋势，它们将不仅能提高测量准确度，而且能提高电测量技术的自动化轨范，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(如：温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个范畴。
从而提高计量检定人员的工作效。
目前数字电压表的内部核心部件是A/D转换器，转换器的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度，本设计A/D转换器采用ADC0808对输人模拟信号进行转换，控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算和处理，最后驱动输出装置显示数字电压信号。
第2章总体设计方案2.1系统设计主要分为两部分：硬件电路及软件轨范。
数字电压表设计论文数字电压表论文基于FPGA的新型数字电压表设计摘要:准确可靠的电压测量在大学物理教学中具有重要意义。
在研究目前主流电压表设计方案的基础上,提出 一种基于FPGA技术的新型数字电压表的设计方法,极大地增强了系统集成度和电路可靠性。
以Altera公司高性价比的 CycloneⅡ系列EP2C5T144芯片为控制核心,以较高性能的模/数转换器为信号采集芯片,完成电压数据的采集、转换、处理、显示,并实现了档位的自动转换和较宽的测量范围。
详细讨论仪表关键电路的设计思路以及关键算法的实现步骤。
测试结果表明,该仪表测量误差不大于0.02 V,具有较高的测量精度,满足教学实验中的电压测量要求。
关键词:数字电压表;档位自动转换;测量误差;FPGA中图分类号:TP368 1文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)06-185-04Design of New Digital Voltmeter Based on FPGABIAN Jingying,LI Xiaofeng,LI Pingzhou(College of Science,XidianU niversity,Xi′an,710071,China)Abstract:It has great significance of accurate and reliable voltage measurement in university physics teaching.not only the design of current mainstream voltmeter,but also the design of new digital voltmeter based on FPGA are introduced.The new design can improve the degree of system integration and circuit reliability.EP2C5T144 made in America by Altera Company is used as system processor,while analog-digital converter as measuring IC.The voltmeter can complete collection of voltage data,conversion,treatment and display.And it also can witch the range automatically and achieve a wide measurement range.The work principle of the instrument system and realization of some key algorithms as well as the design of key circuit are proposed.The test expresses that measure error is no bigger than 0.02 V,and it has high measuring precision.It has been proved in practice that it can meet teaching experiment demand of the voltmeter.Keywords:digital voltmeter;automatic rangeswitching;measurement error;FPGA数字电压表是大学物理教学和实验中的重要仪表,其数字化是指将连续的模拟电压量转换成不连续、离散的数字量并加以显示[1]。
基于AT89S52单片机的数字电压表范健0702应用电子[摘要]本文介绍一种基于89S52单片机的一种电压测量电路,该电路采用ICL7135高精度、双积分A/D转换电路，测量范围直流0-±2000伏，使用LCD液晶模块显示，可以与PC机进行串行通信。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了双积分电路的原理，89S52的特点，ICL7135的功能和应用，LCD1601的功能和应用。
该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。
[关键词]电压测量，ICL7135，双积分A/D转换器，1601液晶模块Abstract:The introduction of a cost-based 89S52 MCU a voltage measurement circuits, the circuits used ICL7135 high-precision, dual-scoring A/D conversion circuits, measuring scope DC 0-2000 volts, the use of LCD that can be carried out with a PC serial communications. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced double integral circuit theory, 89S52 features ICL7135 functions and applications, LCD1601 functions and applications.the circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong.Key words:Digital Voltmeter ICL7135 LCD1601 89S52目录第一章前言 (12)1.1概述 (12)1.2系统原理及基本框图 (12)第二章硬件设计 (13)2.1输入电路 (13)2.2A/D转换电路。
(13)2.2.1双积A/D转换器的工作原理 (14)2.2.2 7135的应用 (15)2.3单片机部分 (18)2.4液晶显示部分 (19)2.4.1 1601使用说明 (19)2.4.2液晶显示部分与89S52的接口.....................。
. (22)2.5通讯模块 (23)第三章系统的软件设计 (24)3.1主程序设计 (24)3.2 A/D中断程序设计 (25)3.3通讯模块程序设计 (12)结论/小结/心得体会 (23)致谢 (24)参考文献 (26)第一章前言1.1概述数字电压表（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。
传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，由精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信。
目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。
与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。
本章重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原理。
1.2系统原理及基本框图如图1.1所示，模拟电压经过档位切换到不同的分压电路衰减后，经隔离干扰送到A/D转换器进行A/D转换，然后送到单片机中进行数据处理。
处理后的数据送到LCD中显示，同时通过串行通讯与上位机通信。
输入电路A/D转换89S52单片机LCD显示通讯模块图1.1系统基本方框图第二章硬件设计2.1输入电路图2.1.1量程切换开关图2.1.2衰减输入电路输入电路的作用是把不同量程的被测的电压规范到A/D转换器所要求的电压值。
智能化数字电压表所采用的单片双积分型ADC芯片ICL7135，它要求输入电压0-±2V。
本仪表设计是0-1000V电压，灵敏度高所以可以不加前置放大器，只需衰减器，如图3.1.2所示9M、900K、90K、和10K电阻构成1/10、1/100、1/1000的衰减器。
衰减输入电路可由开关来选择不同的衰减率，从而切换档位。
为了能让CPU自动识别档位，还要有图3.1.1的硬件连接。
2.2 A/D转换电路A/D转换器的转换精度对测量电路极其重要，它的参数关系到测量电路性能。
本设计采用双积A/D转换器，它的性能比较稳定，转换精度高，具有很高的抗干扰能力，电路结构简单，其缺点是工作速度较低。
在对转换精度要求较高，而对转换速度要求不高的场合如电压测量有广泛的应用。
2.2.1双积A/D转换器的工作原理图2.2.1.1双积A/D 转换器如图所示：对输入模拟电压和基准电压进行两次积分，先对输入模拟电压进行积分，将其变换成与输入模拟电压成正比的时间间隔 T1，再利用计数器测出此时间间隔，则计数器所计的数字量就正比于输入的模拟电压；接着对基准电压进行同样的处理。
在常用的A/D转换芯片（如ADC -0809、ICL7135、ICL7109等）中，ICL7135与其余几种有所不同，它是一种四位半的双积分A/D转换器，具有精度高（精度相当于14位二进制数）、价格低廉、抗干扰能力强等优点。
本文介绍用单片机并行方式采集ICL7135的数据以实现单片机电压表和小型智能仪表的设计方案。
图2.2.1.2双积A/D转换器的波形图2.2.2 7135的应用2.2.2.1 ICL7135引脚图7135是采用CMOS工艺制作的单片4位半A/D转换器，其所转换的数字值以多工扫描的方式输出，只要附加译码器，数码显示器，驱动器及电阻电容等元件，就可组成一个满量程为2V的数字电压表。
㈠7135主要特点如下：①双积型A/D转换器，转换速度慢。
②在每次A/D转换前，内部电路都自动进行调零操作，可保证零点在常温下的长期稳定。
在20000字（2V满量程）范围内，保证转换精度1字相当于14bitA/D转换器。
③具有自动极性转换功能。
能在但极性参考电压下对双极性模拟输入电压进行A/D转换，模拟电压的范围为0～±1.9999V。
④模拟出入可以是差动信号，输入电阻极高，输入电流典型值1PA。
⑤所有输出端和TTL电路相容。
⑥有过量程（OR）和欠量程（UR）标志信号输出，可用作自动量程转换的控制信号。
⑦输出为动态扫描BCD码。
⑧对外提供六个输入,输出控制信号(R/H,BUSH,ST,POL,OR,UR),因此除用于数字电压表外,还能与异步接收 /发送器,微处理器或其它控制电路连接使用。
⑨采用28外引线双列直插式封装，外引线功能端排列如图所示。
㈡7135数字部分数字部分主要由计数器、锁存器、多路开关及控制逻辑电路等组成。
7135一次A/D转换周期分为四个阶段：1、自动调零（AZ）；2、被测电压积分（INT）；3、基准电压反积分（DE）；4、积分回零（ZI）。
具体内部转换过程这里不做祥细介绍，主要介绍引脚的使用。
①R/H（25脚）当R/H=“1”（该端悬空时为“1”）时，7135处于连续转换状态，每40002个时钟周期完成一次A/D转换。
若R/H由“1”变“0”，则7135在完成本次A/D转换后进入保持状态，此时输出为最后一次转换结果，不受输入电压变化的影响。
因此利用R/H端的功能可以使数据有保持功能。
若把R/H端用作启动功能时，只要在该端输入一个正脉冲（宽度≥300ns），转换器就从AZ阶段开始进行A/D转换。
注意：第一次转换周期中的AZ阶段时间为9001-10001个时钟脉冲，这是由于启动脉冲和内部计数器状态不同步造成的。
②/ST（26脚）每次A/D转换周期结束后，ST端都输出5个负脉冲，其输出时间对应在每个周期开始时的5个位选信号正脉冲的中间，ST负脉冲宽度等于1/2时钟周期。
第一个ST负脉冲在上次转换周期结束后101个时钟周期产生。
因为每个选信号（D5--D1）的正脉冲宽度为200个时钟周期（只有AZ和DE阶段开始时的第一个D5的脉冲宽度为201个CLK 周期），所以ST负脉冲之间相隔也是200个时钟周期。
需要注意的是，若上一周期为保持状态（R/H=“0”）则ST无脉冲信号输出。
ST信号主要用来控制将转换结果向外部锁存器、UARTs或微处理器进行传送。
③BUSY（21脚）在双积分阶段（INT+DE），BUSY为高电平，其余时为低电平。
因此利用BUSY功能，可以实现A/D转换结果的远距离双线传送，其还原方法是将BUSY和CLK“与”后来计数器，再减去10001就可得到原来的转换结果。
④OR（27脚）当输入电压超出量程范围（20000），OR将会变高。
该信号在BUSY信号结束时变高。
在DE阶段开始时变低。
⑤UR（28脚）当输入电压等于或低于满量程的9%（读数为1800），则一当BUST信号结束，UR将会变高。
该信号在INT阶段开始时变低。
图2.2.2.2 ICL7135的波形图⑥POL（23脚）该信号用来指示输入电压的极性。
当输入电压为正，则POL 等于“1”，反之则等于“0”。
该信号DE阶段开始时变化，并维持一个A/D转换调期。
⑦位驱动信号D5、D4、D3、D2、D1（12、17、18、19、20脚）每一位驱动信号分别输出一个正脉冲信号，脉冲宽度为200个时钟周期，其中D5对应万位选通，以下依次为千、百、十、个位。
在正常输入情况下，D5--D1输出连续脉冲。
当输入电压过量程时，D5--D1在AZ阶段开始时只分别输出一个脉冲，然后都处于低电平，直至DE阶段开始时才输出连续脉冲。
利用这个特性，可使得显示器件在过程时产生一亮一暗的直观现象。
⑧B8、B4、B2、B1（16、15、14、13脚）该四端为转换结果BCD码输出，采用动态扫描输出方式，即当位选信号D5=“1”时，该四端的信号为万位数的内容，D4=“1”时为千位数内容，其余依次类推。
在个、十、百、千四位数的内容输出时，BCD码范围为0000--1001，对于万位数只有0和1两种状态，所以其输出的BCD码为“0000”和“0001”。
当输入电压过量程时，各位数输出全部为零，这一点在使用时应注意。
图2.2.2.2 ICL7135的波形图最后还要说明一点，由于数字部分以DGNG端作为接地端，所以所有输出端输出电平以DGNG作为相对参考点。
基准电压，基准电压的输入必须对于模拟公共端COM是正电压。
