【正文】 編號 淮安信息職業(yè)技術學院 畢業(yè)論文 題 目 基于單片機的數(shù)字電壓表的設計 學生姓名 學 號 系 部 電氣工程系 專 業(yè) 機電一體化 班 級 指導教師 顧問教師 二 〇 一二 年 十 月摘要 I 摘 要 本文介紹了一種基于單片機的簡易數(shù)字電壓表的設計。該設計主要由三個模塊組成： A/D 轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)處理模塊及顯示模塊。 A/D 轉(zhuǎn)換主要由芯片ADC0809 來完成，它負責 把采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為相應的數(shù)字量在傳送到數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理則由芯片 AT89C51 來完成，其負責把 ADC0809 傳送來的數(shù)字量經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生相應的顯示碼送到顯示模塊進行顯示；此外 ,它還控制著 ADC0809 芯片工作。 該系統(tǒng)的數(shù)字電壓表電路簡單，所用的元件較少，成本低，且測量精度和可靠性較高。此數(shù)字電壓表可以測量 05V 的 1 路模擬直流輸入電壓值，并通過一個四位一體的 7 段數(shù)碼管顯示出來。 關鍵詞 ： 【單片機】 【數(shù)字電壓表】 【 A/D 轉(zhuǎn)換】 【 AT89C51】 【 ADC0809】 目錄 II 目 錄 第一章 緒論 .................................................................................................................. 3 第二章 設計背景 ......................................................................................................... 4 單片機 .............................................................................................................. 4 單片機的簡介 ....................................................................................... 4 單片機的應用領域 ............................................................................... 4 數(shù)字電 壓表 ...................................................................................................... 4 數(shù)字電壓表的特點 ............................................................................... 4 第三章 設計目的與功能要求 ..................................................................................... 5 設計目的 .......................................................................................................... 5 功能要求 .......................................................................................................... 5 第四章 總體設計 ......................................................................................................... 6 系統(tǒng)設計 .......................................................................................................... 6 設計方案 .......................................................................................................... 6 總體設計框圖 .................................................................................................. 7 第五章 設計原理圖 ..................................................................................................... 7 設計原理圖 ...................................................................................................... 8 第六章 硬件電路設計 ................................................................................................. 9 信號調(diào)理模塊 ................................................................................................. 9 電壓極性檢測電路 ............................................................................... 9 電壓范圍粗測電路 ............................................................................... 9 量程切換電路 ..................................................................................... 10 單片機模塊 .................................................................................................... 10 芯片的介紹和選擇 ............................................................................. 10 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 ................................................................................................ 13 芯片的介紹和選擇 ............................................................................. 13 原理圖 ................................................................................................. 15 顯示模塊 ........................................................................................................ 15 LED 數(shù)碼管 ........................................................................................ 15 LED 數(shù)碼管與單片機接口設 計 ........................................................ 17 第七章 總體 電路 設計 ............................................................................................... 19 總體電路設計 ................................................................................................ 19 第八章 軟件設計 ....................................................................................................... 20 匯編流程圖 .................................................................................................... 20 匯編程序 ........................................................................................................ 21 程序說明 ........................................................................................................ 23 第九章 總結(jié) ................................................................................................................ 24 參考文獻 ...................................................................................................................... 25 第一章 緒論 1 第一章 緒論 電子電壓表主要用于測量各種高、低頻信號電壓，它是電子測量中使用最廣泛的儀器之一。根據(jù)測量結(jié)果的顯示方式及測量原理不同，電壓測量儀器可分為兩大類：模擬式電壓表 (AVM）和數(shù)字式電壓表（ DVM）。模擬式電壓表是指針式的，多用磁電式電流表作為指 示器，并在表盤上刻以電壓刻度。數(shù)字式電壓表首先將模擬量經(jīng)模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字量，然后用電子計數(shù)器計數(shù)，并以十進制數(shù)字顯示被測電壓值。 眾所周知，模擬電壓表精度較高，曾經(jīng)有很廣闊的市場，現(xiàn)在依然有不少工程師依然在使用模擬電壓表。的確模擬電壓表在顯示測量值方面精度校準，然而卻也存在問題。 模擬電壓表 采用 用指針式，里面是磁電或電磁式結(jié)構(gòu)，所以 其響應速度 較慢 。 然而在高速發(fā)展的當今社會，高速信號處理的需求越來越多，由于模擬電壓表響應速度較慢已經(jīng)不適用與高速信號領域，取而代之的將是數(shù)字電壓表。但數(shù)字電壓表由于存 在采樣誤差，精度不是很高。不過目前可以通過技術手段來縮小誤差。使其精度達到與模擬電壓表一樣精確甚至更高?？梢妼頂?shù)字電壓表必將取代模擬電壓表。現(xiàn)在有越來越多的數(shù)字測量儀器的出現(xiàn)但原理皆與數(shù)字電壓表殊途同歸，因此研究數(shù)字電壓表有著很大現(xiàn)實意義。 淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 2 第二章 設計背景 單片機 單片機的簡介 單片微型計算機簡稱單片機，是典型的嵌入式 微控制器 （ Microcontroller Unit） ， 常用英文字母的縮寫MCU 表示單片機，單片機又稱 單片微控制器 ，它不是完成某一個邏輯功能的 芯片 ，而是把一個 計算機系統(tǒng)集成 到一個芯片上。相當于一個微型的計算機，和