基于单片机的直流电压电流检测的设计
一设计要求
用单片机做一个电压，电流检测装置。
（1）电压的范围：DC10-36V，要求精度1%以内。
（2）电流DC 0.1-3A，要求精度1%以内。
（3）用液晶显示电压，电流值
（4）通过按键可切换电压，电流显示。
（5）每组做一个实物，实物要求用通用板焊接完成，单片机自选。
二设计简介：
利用单片机系统与模数转换芯片、显示模块,按键选择等的结合构建直流电压电流表。由于单片机的发展已经成熟，利用单片机系统的软硬件结合，可以组装出许多的应用电路来。此方案的原理是模数（A/D）转换芯片的基准电压端，被测量电压输入端分别输入基准电压和被测电压。模数（A/D）转换芯片通过按键选择模块将被测量电压或电流输入端所采集到的模拟电压或电流信号转换成相应的数字信号，然后通过对单片机系统进行软件编程，使单片机系统能按规定的时序来采集这些数字信号，通过一定的算法计算出被测量电压或电流的值。最后单片机系统将计算好了的被测电压电流值按一定的时序送入显示电路模块加以显示。
三．单片机简介及本设计单片机的选择
在这一设计中，我们涉及到了一个关键系统模块——单片机系统模块，而目前单片机的种类是很繁多的，主要有主流的8位单片机和高性能的32位单片机，结合本设计各方面因素，8位单片机对于本设计已经是绰绰有余了，但将用哪一种类8的单片机呢。
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统，具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU，内存，总线系统等。而目前常用的单片机的8位有51系列单片机，AVR单片机，PIC单片机。
应用最广的8位单片机还是intel的51系列单片机。51系列单片机的特点是：硬件结构合理，指令系统规范，加之生产历史悠久，世界有许多芯片公司都买了51的芯片核心专利技术，并在其基础上扩充其性能，使得芯片的运行速度变得更快，性价比更高。
AVR单片机是atmel公司推出较新的单片机，它的显著特点是：高性能，低功能，高速度，指令单周期为主，但性格方面比51单片机要高。有专门的I/O方向寄存器。虽然有转强的驱动电压，但I/O口使用不比51单片机方便。
PIC单片机系列是美国微芯公司的产品，也是市面上增长最快的单片机之一，属精简指令集单片机，其特点是：高速度，高性能，但在性格方面比51单片机要高，也有专门的I/O方向寄存器，I/O口使用不比51单片机方便。
MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器（Mixed Signal Processor）。称之为混合信号处理器，是由于其针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。
51系列和msp430系列有学过，比较熟悉，其他的比较陌生，因此优先考虑51系列和msp430系列。
方案一：
采用TI 公司的msp430f149单片机，该单片机是超低功耗的16位自带ADC，含丰富的外设。片内有12位的ADC，分表率高，可满足1%的精度要求。
该单片机的工作电压是1.8v-3.3v。需要电源转换电路。msp430f149最小系统电路。将转换电路的输出接到msp430f149的P6口，该端口是ADC转换器的模拟输入通道。
MSP430F149自带12位AD，无需外接AD转换器，很方便，编程也相对简单，但是市场上只有贴片芯片，焊接很困难，且价格比较贵。
方案二：采用Inntel生产的89C52。
采用51系列的AT89C52，它是低电压、低功耗、高性能的CMOS8位单片机，片内含8KB的可反复擦写的只读程序存储器和256B的随机存取数据存储器，32个I/O口线，3个16位定时/计数器，片内振荡器及时钟电路，并与MCS-51系列单片机兼容。在设计中，单片机起着连接硬件电路与程序运行及存储数据的任务，一方面，它将A/D转换器、显示器和语音芯片等通过I/O口地址线和数据线连接起来。芯片没有AD转换部分，需要外接AD转换芯片。
89C52我们比较熟悉，价格便宜，直插式，方便焊接，且符合实验要求。
对比考虑下，我们选择51系列的89C52芯片。
四．模数（A/D）转换芯片的选择
在本设计中，模数（A/D）转换模块是一个重要的模块，它关系到最后数电压电流值的精确度。所以，A/D芯片的选择是设计过程中一个很重要的环节。
1．常用的A/D芯片简介
常用的A/D芯片有AD0809，AD0832，TLC2543C等几种。下面简单介绍一下这三种芯片。
AD0809是8位逐次逼近型A/D转换器，它是由一个8路的模拟开关、一个地址锁存译码器、一个A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8 路模拟量分时输入，共用A/D 转换器进
行转换。些A/D转换器是的特点是8位精度，属于并行口，如果输入的模拟量变化大快，必须在输入之前增加采样电路。
AD0832也是8位逐次逼近型A/D转换器，可支持致命伤个单端输入通道和一个差分输入通道。它易于和微处理器接口或独立使用；可满量程工作；可用地址逻辑多路器选通各输入通道。
TLC2543C是12位开关电容逐次逼近A/D转换，每个器件有三个控制输入端，片选，输入/输出时钟以及地址输入端。它可以从主机高速传输转换数据。它有高速的转换，通用的控制能力，具有简化比率转换，刻度以及模拟电路与逻辑电路和电源噪声隔离，耐高温等特点。
综合上述几种A/D转换芯片的特点，前两种芯片的性能和精度都不如第三种芯片。在本设计中，我们的目标是设计精度1%以内的高精度电压电流测量，因此在此，我们选择精度为12位的TLC2543芯片。
2．模数（A/D）芯片TLC2543的资料
综合本设计的各方面考虑，我们选了TLC2543模数转换芯片。下面就介绍此芯片的各方面资料。
TLC2543芯片的封装引脚图和引脚说明如下：
引脚说明：
引脚号名称I/O 说明
1-9，11，12 AIN0-AIN10 I 模拟输入端。
