基于單片機(jī)數(shù)字電壓表(已修改)
2025-07-04 22:54 本頁面
【正文】 基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表摘要：本文介紹一種基于89S52單片機(jī)的一種電壓測量電路,該電路采用ICL7135高精度、雙積分A/D轉(zhuǎn)換電路，測量范圍直流0177。2000伏，使用LCD液晶模塊顯示，可以與PC機(jī)進(jìn)行串行通信。正文著重給出了軟硬件系統(tǒng)的各部分電路，介紹了雙積分電路的原理，89S52的特點(diǎn)，ICL7135的功能和應(yīng)用，LCD1601的功能和應(yīng)用。該電路設(shè)計(jì)新穎、功能強(qiáng)大、可擴(kuò)展性強(qiáng)。關(guān)鍵詞：電壓測量，ICL7135，雙積分A/D轉(zhuǎn)換器，1601液晶模塊Abstract : The introduction of a costbased 89S52 MCU a voltage measurement circuits, the circuits used ICL7135 highprecision, dualscoring A/D conversion circuits, measuring scope DC 02000 volts, the use of LCD that can be carried out with a PC serial munications. The paper focuses on providing a software and hardware system ponents 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 89S521前言數(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。2 系統(tǒng)原理及基本框圖輸入電路A/D轉(zhuǎn)換89S52單片機(jī)LCD顯示通訊模塊，模擬電壓經(jīng)過檔位切換到不同的分壓電路衰減后，經(jīng)隔離干擾送到A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，然后送到單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。處理后的數(shù)據(jù)送到LCD中顯示，同時(shí)通過串行通訊與上位機(jī)通信。 3硬件設(shè)計(jì) 輸入電路 輸入電路的作用是把不同量程的被測的電壓規(guī)范到A/D轉(zhuǎn)換器所要求的電壓值。智能化數(shù)字電壓表所采用的單片雙積分型ADC芯片ICL7135，它要求輸入電壓0177。2V。本儀表設(shè)計(jì)是01000V電壓，靈敏度高所以可以不加前置放大器，只需衰減器，、900K、90K、和10K電阻構(gòu)成1/1/100、1/1000的衰減器。衰減輸入電路可由開關(guān)來選擇不同的衰減率，從而切換檔位。為了能讓CPU自動識別檔位。 A/D 轉(zhuǎn)換電路A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度對測量電路極其重要，它的參數(shù)關(guān)系到測量電路性能。本設(shè)計(jì)采用雙積A/D 轉(zhuǎn)換器，它的性能比較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換精度高，具有很高的抗干擾能力，電路結(jié)構(gòu)簡單，其缺點(diǎn)是工作速度較低。在對轉(zhuǎn)換精度要求較高，而對轉(zhuǎn)換速度要求不高的場合如電壓測量有廣泛的應(yīng)用。 如圖所示：對輸入模擬電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行兩次積分，先對輸入模擬電壓進(jìn)行積分，將其變換成與輸入模擬電壓成正比的時(shí)間間隔 T1，再利用計(jì)數(shù)器測出此時(shí)間間隔，則計(jì)數(shù)器所計(jì)的數(shù)字量就正比于輸入的模擬電壓；接著對基準(zhǔn)電壓進(jìn)行同樣的處理。在常用的A/D轉(zhuǎn)換芯片（如ADC 080ICL713ICL7109等）中，ICL7135與其余幾種有所不同，它是一種四位半的雙積分A/D轉(zhuǎn)換器，具有精度高（精度相當(dāng)于14位二進(jìn)制數(shù)）、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文介紹用單片機(jī)并行方式采集ICL7135的數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)電壓表和小型智能儀表的設(shè)計(jì)方案。 7135的應(yīng)用7135是采用CMOS工藝制作的單片4位半A/D轉(zhuǎn)換器，其所轉(zhuǎn)換的數(shù)字值以多工掃描的方式輸出，只要附加譯碼器，數(shù)碼顯示器，驅(qū)動器及電阻電容等元件，就可組成一個滿量程為2V的數(shù)字電壓表。㈠7135主要特點(diǎn)如下：①雙積型A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速度慢。②在每次A/D轉(zhuǎn)換前，內(nèi)部電 ICL7135引腳圖路都自動進(jìn)行調(diào)零操作，可保證零點(diǎn)在常溫下的長期穩(wěn)定。在20000字（2V滿量程）范圍內(nèi)，保證轉(zhuǎn)換精度1字相當(dāng)于14bitA/D轉(zhuǎn)換器。 ③具有自動極性轉(zhuǎn)換功能。能在但極性參考電壓下
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