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基于AT89C51單片機(jī)的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)
徐金鑫 2012/3/31
摘要：本文中數(shù)字電壓表的控制系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0808為主要硬件，LED動態(tài)顯示模塊、電源模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表的硬件電路與軟件設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)能完成電壓量的采集、A/D轉(zhuǎn)換、手動量程切換、實(shí)時(shí)顯示采集到電壓量。
關(guān)鍵字：單片機(jī)； 數(shù)字電壓表；AT89C51；ADC0808
1引言
數(shù)字電壓表（Digital Voltmeter）簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，由精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與PC進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。目前，由各種單片A/D 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測量、工業(yè)自動化儀表、自動測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。與此同時(shí)，由DVM擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測量技術(shù)提高到嶄新水平。本章重點(diǎn)介紹單片A/D 轉(zhuǎn)換器以及由它們構(gòu)成的基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的工作原理。本報(bào)告介紹了基于AT89C51單片機(jī)為核心的、以ADC0808數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片采樣、以液晶屏顯示的具有電壓測量功能的具有一定精度的數(shù)字電壓表。
1 數(shù)字電壓表
1.1 電壓表的發(fā)展概況
電壓測量是電子測量的一個(gè)重要內(nèi)容。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，對電壓測量提出了一系列的要求，主要可概括為：第一應(yīng)有足夠?qū)挼碾妷簻y量范圍；第二應(yīng)有足夠高的測量準(zhǔn)確度；第三應(yīng)有足夠高的輸入阻抗；第四應(yīng)具有高的抗干擾能力。
電壓測量儀器總的可分為兩大類：即模擬式和數(shù)字式的。模擬式電壓表是指針式的。用磁電式電流表作為指示器，并在電流表表盤上以電壓（或db）刻度。數(shù)字式電壓表首先將模擬量通過模/數(shù)（A/D）變換器變成數(shù)字量，然后用電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，并以十進(jìn)制數(shù)字顯示被測電壓值。模擬式電壓表由于電路簡單、價(jià)廉，特別是在測量高頻電壓時(shí)，其測量準(zhǔn)確度不亞于數(shù)字電壓表，因此，在電壓測量中仍將占有重要地位。數(shù)字式電壓表在近年來已成為極其精確，靈活多用的電子儀器，并且價(jià)格正在逐漸下降。數(shù)字式電壓表能很好地與其它數(shù)字儀器相交接，因此在電壓測量系統(tǒng)的發(fā)展中是非常重要的。討論數(shù)字式電壓表的主要內(nèi)容可歸結(jié)為電壓測量的數(shù)字化方法。模擬量的數(shù)字化測量，其關(guān)鍵是如何把隨時(shí)間作連續(xù)變化的模擬量變換成數(shù)字量，完成這種變換的電路叫模/數(shù)變換器。所以，數(shù)字式電壓表可以簡單理解為模/數(shù)變換。
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