【正文】 表31數(shù)字量輸出及控制線： 11條。當ALE線為高電平時，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號進行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進轉(zhuǎn)化器進行轉(zhuǎn)換。ADC0809對輸入模擬量的要求是信號單極性，電壓范圍是0—5V，若信號太小，必須進行放大：輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應保持不變，如若模擬信號變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。帶8個模擬量輸入通道，芯片內(nèi)有通道地址譯碼鎖存器，有輸出三態(tài)數(shù)據(jù)鎖存器，啟動信號為脈沖啟動方式，每個通道的轉(zhuǎn)換時間大約為100μs，可以和單片機直接接口[9]。以上的分析表明，逐次比較的模/數(shù)轉(zhuǎn)換方法，歸根到底是數(shù)/模轉(zhuǎn)換，采用逐次與模擬量進行比較后得到最終的數(shù)字標定值[11]。當獲得模擬量Us的數(shù)值達到并接近被測電壓所對應ui后，就可以檢測出電壓比較器完成最后的反轉(zhuǎn)。其主要由采集保持電路、電壓比較器、逐次比較寄存器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器ADC和鎖存器等部分組成。所以有著廣泛的應用[10]逐次逼近型ADC實際采用的方法上從高到底開始逐位設定，比較模擬量輸出，再來確定原設定位的正確與否。 ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)START CLKINT0INT1INT2INT3INT4INT5INT6INT78路模擬量開關EOC8路A/D轉(zhuǎn)換器D0D1D2D3D4D5D6D7三態(tài)輸出鎖存器地址鎖存器與譯碼器ABCALEOEVREF（+） VREF（—）圖31 ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) ADC0809的工作原理ADC是一種基本的外圍擴展器件，其種類很多，工作原理也不僅相同，比較有代表性的是：單積分型，雙積分型，脈寬調(diào)制型和逐次比較型（逐次逼近型）。本設計中，%，則選用分辨率為8位的芯片，如ADC0809，ADC0801，ADC0808就能滿足設計要求。雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器具有抗干擾能力強、轉(zhuǎn)換精度高、價格便宜等優(yōu)點，比如ICL71XX系列等，它們通常帶有自動較零、七段碼輸出等功能。如果按照轉(zhuǎn)換原理劃分，主要有3種類型，即雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器和并行式A/D轉(zhuǎn)換器。第三章 硬件電路設計 A/D轉(zhuǎn)換電路 A/D轉(zhuǎn)換芯片的選擇A/D轉(zhuǎn)換器是模擬量輸入通道中的一個環(huán)節(jié)，單片機通過A/D轉(zhuǎn)換器把輸入模擬量變成數(shù)字量再處理。小數(shù)點后保留兩位的公式如下： （） 軟件程序設計簡介開機后首先初始化，使數(shù)碼管顯示為“”然后調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序啟動A/D轉(zhuǎn)換器，單片機等待查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，如果有信號則通過并行口讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)并存儲，就這樣連著讀取五次數(shù)據(jù)后求平均值，再按上面的方法通過串行口把數(shù)據(jù)傳輸出，經(jīng)譯碼在數(shù)碼管顯示。由此可以看出這樣運算的輸出結(jié)果很不準確，在0～+5V之間只有0，1，2，3，4，5六個電壓值，所以必須把單片機運算結(jié)果中的小數(shù)部分保留下來[8]。ADC0809的REF（）接地，REF（+）接電源+5V，因此采集電壓的范圍是0～5V，A/D轉(zhuǎn)換輸出的結(jié)果D0～D7為8位二進制數(shù)。硬件則需要將輸出線接到八段數(shù)碼管上[8]。在顯示的時候也是如此。A/D轉(zhuǎn)換器選用的是八位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809。 數(shù)字式電壓表工作過程簡介電壓表的數(shù)字化是將連續(xù)模擬的電壓量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)化后變?yōu)椴贿B續(xù)的離散的數(shù)字量并加以顯示[7]。各部分電路的設計及原理將會在硬件電路設計部分詳細介紹；程序的設計使用C語言編程，利用Keil 軟件對其編譯和仿真，詳細的設計算法將會在程序設計部分詳細介紹。(9)抗干擾能力強第二章 基于單片機的數(shù)字電壓表的總體設計 系統(tǒng)概述本課題所設計的數(shù)字電壓表主要包括兩部分：硬件電路及軟件程序。 (7)輸入阻抗高 數(shù)字電壓表具有很高的輸入阻抗，通常為10MΩ～10000MΩ，最高可達1TΩ。(6)測量速度快數(shù)字電壓表在每秒鐘內(nèi)對被測電壓的測量次數(shù)，叫測量速率，單位是次/S。(4)測量范圍寬多量程DVM一般可測量0～1000V直流電壓，配上高壓探頭還可測上萬伏的高壓。分辨力隨顯示位數(shù)的增加而提高。（2準確度高準確度是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機誤差的綜合。 數(shù)字電壓表數(shù)字電壓表簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術，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。 單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程單片機的應用系統(tǒng)隨著其用途不同，其硬件和軟件均不相同，也即單片機的最初的選型都很重要，原則上是選擇高性價比的單片機，硬件軟件化是提供系統(tǒng)性價比的有效方法，盡量減少硬件成本，多用軟件來實現(xiàn)相同的功能，這樣也可大大提高系統(tǒng)的可靠性。(4)在計算機網(wǎng)絡和通信領域中的應用現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡和通信設備間的應用提供了極好的物質(zhì)條件。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度等物理量的測量。單片機控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復雜電子線路或數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，可以軟件控制來實現(xiàn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，現(xiàn)在單片機控制范疇無所不在，例如通信產(chǎn)品、家用電器、智能儀器儀表、過程控制和專用控制裝置等等，單片機的應用領域越來越廣泛。 單片機 單片機簡介 單片機是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術把具有數(shù)據(jù)處理能力(如算術運算，邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理)的微處理器(CPU)，隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），只讀程序存儲器(ROM)，輸入輸出電路(I/O口)，可能還包括定時計數(shù)器，串行通信口（SCI），顯示驅(qū)動電路(LCD或LED驅(qū)動電路)，脈寬調(diào)制電路(PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換器及A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個最小的然而完善的計算機系統(tǒng)。今年來，國內(nèi)外相繼推出有大規(guī)模集成電路（LSI）或超大規(guī)模集成電路（VLSI）構(gòu)成的數(shù)字電壓表、智能數(shù)字電壓表，分別屬于第四代、第五代產(chǎn)品。從發(fā)展過程來看：數(shù)字電壓表自1952年問世以來，已有50年多年的發(fā)展史，大致經(jīng)歷了五代產(chǎn)品。還有英國的“7055”數(shù)字電壓表采用脈沖調(diào)制技術。具有比率測量軟件校準和有交流電阻、電流選件。5/106。目前世界上美國FLUKE公司，在直流和低頻交流電量的校準領域居國際先進水平。參數(shù)可測量直流電壓、交流電壓、電流、阻抗等。 數(shù)字電壓表的發(fā)展歷程數(shù)字電壓表簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術設計的電壓表。而應用微處理器（單片機）為核心單元的數(shù)字電壓表，其靈活性高、系統(tǒng)功能擴展簡單，性能穩(wěn)定可靠。因此 對數(shù)字電壓表作全面深入的了解是很有必要的。以數(shù)字電壓表為核心，可以擴展成各種通用數(shù)字儀表、專用數(shù)字儀表及各種非電量的數(shù)字化儀表（如：溫度計，濕度計，酸度計，重量，厚度儀等），幾乎覆蓋了電子電工測量，工業(yè)測量，自動化儀表等各個領域。其中，A/D轉(zhuǎn)換采用ADC0809對輸入的模擬信號進行轉(zhuǎn)換，控制核心AT89C51再對轉(zhuǎn)換的結(jié)果進行運算處理，最后驅(qū)動輸出裝置LED顯示數(shù)字電壓信號。這相對于過去傳統(tǒng)的、純硬件的儀器來說是一種新的突破，其發(fā)展?jié)摿κ志薮螅@已為70年代以來儀表發(fā)展的歷史所證實。因此，把電壓表和計算機技術結(jié)合的智能化電壓表就將成為21世紀的新課題。數(shù)字電壓表涉及的范圍也從傳統(tǒng)的測量擴展至自動控制、傳感、通信等領域，展示了廣闊的應用前景。目前，由各種單片A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已經(jīng)被廣泛用于電子及電工測量領域，并且由DVM擴展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量技術提高到嶄新水平。ADC0809目 錄引 言電壓表是固定安裝在電力、電信、電子設備面板上使用的儀表，用來測量交、直流電路中的電壓。 A/D converter。 關鍵詞 單片機；數(shù)字電壓表；A/D轉(zhuǎn)換；AT89C51；ADC0809Design of Digital Voltmeter Based on Singlechip Microcontroller Abstract This paper which introduces a kind of simple digital voltmeter is based on singlechip microcontroller design. The circuit of the voltage meter is mainly consisted of three mould pieces: A/D converting mould piece, A/D converting is mainly pleted by the ADC0809, it converts the collected analog data into the digital data and transmits the oute to the manifestation controlling mould piece. Data processing is mainly pleted by the AT89C51 chip, it processes the data produced by the ADC0809 chip and generates the right manifestation codes, also transmits the codes to the manifestation controlling mould piece. Also, the AT89C51 chip controls the ADC0809 chip to work. The voltmeter features in simple electrical circuit, lower use of elements, low cost, moreover, its measuring precision and reliability. The voltmeter is capable of measuring voltage inputs from 1 route ranging from 0 to 5 volt, and displaying the measurements though a digital code tube of 7 pieces of LED.Keywords Singlechip microcontroller。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。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。畢業(yè)設計論文基于單片機的數(shù)字電壓表設計摘要 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。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。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。 Digital voltmeter。 AT89C51。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精準度低，不能滿足數(shù)字化時代的需求，并且傳統(tǒng)的電壓表在測量電壓時需要手動切換量程，不僅不方便，而且要求不超過該量程。數(shù)字電壓表作為電壓表的一個分支，在近五十年間得到巨大發(fā)展，構(gòu)成數(shù)字電壓表的核心器件已從早期的中小規(guī)模電路跨入到大規(guī)模ASIC(專用集成電路)階段。近入21世紀，隨著信息技術一日千里的發(fā)展，電壓表也必須經(jīng)歷從單一測量向數(shù)據(jù)處理、自動控制等多功能過度的這一歷程，特別是計算機技術的發(fā)展必將出現(xiàn)智能化技術。目前，數(shù)字化儀器與微處理器取得令人矚目的進展，就其技術背景而言，一個內(nèi)藏微處理器的儀表意味著計算機技術向儀器儀表的移植，它所具有的軟件功能使儀器呈現(xiàn)出某種延伸，強化功能的作用。本文是以簡易數(shù)字直流電壓表的設計為研究內(nèi)容，本系統(tǒng)主要包括三大模塊：轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及顯示模塊。第一章 緒論 課題概述 課題意義與目的 數(shù)字電壓表是諸多數(shù)字化儀表的核心與基礎。除此之外，數(shù)字電壓還有著傳統(tǒng)指針電壓表無可比擬的優(yōu)點：讀數(shù)直觀、準確，顯示范圍寬、分辨力高，轉(zhuǎn)入阻抗高，功耗小、抗干擾強等[3]。但是傳統(tǒng)的數(shù)字電壓表設計通常以大規(guī)模ASIC(專用集成電路)為核心器件，并輔以少量中規(guī)模集成電路及顯示器件構(gòu)成，可是這種設計方法靈活性差，系統(tǒng)功能固定，難以更新擴展，不能滿足日益發(fā)展的電子工業(yè)要求[6]。在這些背景下，設計一種以單片機為基礎、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、靈活性好的數(shù)字電壓表是很有意義的。從性能來看：數(shù)字電壓表的發(fā)展從一九五二年美國NLS公司由四位電子管數(shù)字電壓表精度千分之一到現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)8位數(shù)字電壓表。測量自動化程度不斷提高，可以和計算機配合顯