基于单片机的数字电压表

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理诒前沿2013年第12期
基于单片机的数字电压表



(四川师范大学成都学院电子工程学院,四川成都611745)
『摘要1本论文重点介绍基于AT89S51单片机的简易数字电压表,该系统由51单片机作为微处理器、以ADC0804作为转换芯
片、由数码管构成显示仪器。本文从系统分析、硬件电路、软件程序和仿真界面介绍基于单片机的数字电压表的工作原理。
【关键词】
AT89S51;单片机;数字电压表;ADC0804
【中图分类号】TM933【文献标识码】A
【文章编号J
1007—4244(2013)11~318—1

一、研究意义数字电压表相对于指针式电压表而言.具有显示直观.由精度高、使用方便等优点。目前。由各种数模转换器构成的数字电压表,被广泛用于电子、电工、自动化仪器仪表、自动智能测试等领域。与此同时,由数字电压表扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表,也把它提高到崭新水平。二、总体结构框图基于单片机的数字电压表测量0到5V的直流电压,通过模拟量输入电路把信号送给AD0800,转换为数字信号再送至AT89S51单片机,通过其P1口经数码管显示出测量值。本设计由单片机最小系统、模拟量输入电路、AD转换电路、数码管显示等电路构成。系统总设计框图如下图所示:I模拟量输入电lI复位电路卜—◆蓉上I晶振电路卜—◆堡◆—一1AD转换电路lI嚣l电源电路卜—◆机——一数码管显示电三、系统硬件设计该系统采取AT89S51单片机作为主控模块,以ADC0800作为模数转换芯片,其模拟量输入可以通过电位器而得到,利用七段共阴级数码管构成显示电路.该数字电压表能够测量0到5V之间的模拟电压。对8位ADC0800共有256种,即它的分辨率是l,256,假设输入信号Vin为0,5V电压范围,则它最小输出电压是5V/256=0.01953V.这代表ADC0800所能转换的最小电压值。其工作原理如下:通过电位器的调节,得到一定的电压值,将该电压值输入到ADC0804的输入引脚VIN中.启动装换引脚,0800开始转化。转换完成后,单片机读取结果,并经过数据处理,送到数码管显示当前电压。当输入端模拟电压发生变化,又将结果送到模数转换电路.结果经单片机处理,送到数码管显示,以此进行不断地循环。四、系统软件设计(一)AD转换程序ADC0800分为复位中断触发信号,启动A/D转换,读取转换结果。般情况下,启动A/D转换前应该把这个信号先复位。以等待新的转换完成后ADC0804发出新的信号,这样才能读到新的转换结果。启动A/D转换:ADC0804在满足实现片选为0的前提下,引318脚上出现的一个上升沿的条件时开始一个转换过程。
读取转换结果:在刖D转换结束以后,ADC0804的引脚将
会给出一个低脉冲.把这个引脚直接连接到单片机的外部中
断引脚IN哟或者INTl上,这个低脉冲将引起单片机的中断,单
片机就可以在中断处理程序中读取ADC0800的转换结果。
(二)数码管显示程序
本设计采用共阴极数码管,用高电平点亮,不点亮就应该
送低电平,要显示为O,则需要点亮A、B、C、D、E、F段,所以给
这6段送高电平,给G段送低电平;如果显示为1,则需要点亮
B,C段,所以给这两段送高电平,给A、D、E、F、G这五段送低电
平。显示3、4、5、6、7、8、9原理同上。
显示函数首先是调用数据处理的结果,再把调用的数据
通过数码管显示出来。首先点亮第一个数码管,显示个位和小
数点,再逐个点亮第二个数码管显示小数点后第一位,第三个
数码管显示小数点后第二个.第四个数码管显示小数点后第
三个.这样就把电压显示出来了。
(三)数码管仿真
本设计的仿真是通过仿真软件Pmtues得到。控制电位器
来调整输入模拟电压。再通过AD0804模数转换经单片机数据
处理由七段共阴极数码管显示出被测电压,最终达到仿真的
目的。
五、结束语
本设计主要实现了数字电压表测量电压的功能,详细说
明了从各功能模块设计、硬件的设计,C语言软件的设计.用
Pmteus7.6软件实现了仿真,通过比较.验证了本设计的正确
性,比较成功。
参考文献:
【1】牛昱光.单片机原理和接口技术【M1.北京:电子工业出版
社.2008.

【2】赵茂泰.智能仪器原理及应用嗍.北京:电子工业出版社,2009.
【3】肖洪兵.跟我学用单片机【M】.北京:北京航空航天大学出版
社。2002。

[4】姜志海.单片机原理及应用【M】.北京:电子工业出版社,2005.
【5】张富编.c及c++程序设计【M】.北京:人民邮电出版社,2009.
【6】夏继强.单片机实验与实践教程【M】.北京:北京航空航天大
学出版社,2001.
[7]沙占友.新型数字电压表原理与应用【M】.北京:机电工业出
版社.2004.
作者简介:周磊(1985-),男,汉族,四川广元人,四川师
范大学成都学院电子工程学院助教,研究方向:计算杌科学与
技术、学生教育和管理。

万方数据
基于单片机的数字电压表
作者:周磊
作者单位:四川师范大学成都学院电子工程学院,四川成都,611745
刊名:
现代妇女(理论版)

英文刊名:Modern Women
年,卷(期):2013(12)

1.牛昱光 单片机原理和接口技术 2008
2.赵茂泰 智能仪器原理及应用 2009
3.肖洪兵 跟我学用单片机 2002
4.姜志海 单片机原理及应用 2005
5.张富 C及C++程序设计 2009
6.夏继强 单片机实验与实践教程 2001
7.沙占友 新型数字电压表原理与应用 2004

引用本文格式:周磊 基于单片机的数字电压表[期刊论文]-现代妇女(理论版) 2013(12)