基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表多種設(shè)計(jì)方案單通道、雙通道、多通道可選

1、基于ADC0809的數(shù)字電壓表摘要：數(shù)字電壓表簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表，是諸多數(shù)字化儀表的核心與基礎(chǔ)，以數(shù)字電壓表為核心，可以擴(kuò)展成各種通用數(shù)字儀表，專用數(shù)字儀表一級各種非電量的數(shù)字化儀表幾乎覆蓋了電子電工測量、工業(yè)測量、自動化儀表等各個(gè)領(lǐng)域，它的應(yīng)用已經(jīng)非常普及了，數(shù)字電壓表的主要技術(shù)指標(biāo)在：測量范圍，顯示位數(shù)，測量速度，分辨率等方面。本文是一基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)為研究內(nèi)容。首先對數(shù)字電壓表作了簡單的介紹、接著對A/D轉(zhuǎn)換器作了解、單片機(jī)AT89C51與ADC0809的數(shù)字電壓表的制作原理和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要介紹了數(shù)字電

2、壓表的硬件電路、軟件電路和利用Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真等內(nèi)容，以及設(shè)計(jì)的數(shù)字電壓表的實(shí)用價(jià)值和優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：AT89C51 ADC0809 A/D轉(zhuǎn)換器 Proteus仿真軟件基于ADC0808與ADC0809的數(shù)字電壓表 有多種設(shè)計(jì)方案（有需要找我，程序仿真實(shí)物都可以，也可根據(jù)你的設(shè)計(jì) 進(jìn)行編寫程序）第一種，最基礎(chǔ)的一通道，數(shù)據(jù)進(jìn)行處理顯示0.005.00V第二種，雙通道，數(shù)據(jù)進(jìn)行處理顯示0.005.00V，可先擇某一通道顯示，可以選擇兩通道循環(huán)顯示。第三種，多通道，數(shù)據(jù)進(jìn)行處理顯示0.005.00V，多通道循環(huán)顯示。第四種，多通道，數(shù)據(jù)進(jìn)行處理顯示0.005.00V，可切換單通道顯示

3、與多通道循環(huán)顯示。（二）系統(tǒng)的主要模塊根據(jù)設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)可以分為A/D轉(zhuǎn)換模塊、接口模塊、顯示模塊。1. A/D轉(zhuǎn)換模塊采用ADC0809轉(zhuǎn)換芯片，其中A/D轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)模擬量向數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，單電源供電。它是具有8路模擬量輸入、8位數(shù)字量輸出功能的A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間為100us,模擬輸入電壓范圍為0V5V,不需要零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)，功耗低，約15mW。2. 接口模塊采用AT89C51單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制單元，通過A/D轉(zhuǎn)換將被測量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送入單片機(jī)中，再由單片機(jī)產(chǎn)生顯示碼送入顯示模塊顯示。此方案各種功能易于實(shí)現(xiàn)，成本低、功耗低，顯示穩(wěn)定。3方案設(shè)計(jì)的基本思路設(shè)計(jì)主要采用AT89C51單

4、片機(jī)芯片和ADC0809模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片來完成一個(gè)簡易的數(shù)字電壓表，能夠?qū)斎氲?V5V的模擬直流電壓進(jìn)行測量。設(shè)計(jì)電路主要通過ADC0809芯片的8路采樣輸入口IN0IN7其中的一路輸入的0V5V的模擬量電壓，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字量經(jīng)過其輸出通道D0D7傳送給AT89C51芯片的P0口，模擬通道的選擇由3個(gè)撥碼開關(guān)來手動控制。該電壓表的測量電路主要由三個(gè)模塊組成：A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及顯示控制模塊。A/D轉(zhuǎn)換主要由芯片ADC0809來完成，它負(fù)責(zé)把采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量再傳送到數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理則由芯片AT89C51來完成，其負(fù)責(zé)把ADC0809傳送來的數(shù)字量經(jīng)一定的數(shù)據(jù)處理，

5、產(chǎn)生相應(yīng)的顯示碼送到顯示模塊進(jìn)行顯示。顯示模塊主要由7段數(shù)碼管及相應(yīng)的驅(qū)動電路組成，顯示測量到的電壓值。系統(tǒng)總體框圖設(shè)計(jì)如圖1所示： ADC0809AT89C51數(shù)碼顯示電路8路模擬信號采集數(shù)據(jù)信號圖1 系統(tǒng)總體框圖設(shè)計(jì)單片機(jī)中的I/O口都用做普通的輸入輸出口。由P0端口接受ADC0809送來的二進(jìn)制數(shù)值，由于P0口內(nèi)部沒有上拉電阻，是開漏的，不管它的驅(qū)動能力多大，相當(dāng)于它是沒有電源的，需要外部的電路提供，因此在P0口加上拉電阻。接上拉電阻是起到提供電流的作用，如果接P1、P2、P3端口就不用外接電源和電阻了。P1口是數(shù)碼管數(shù)值輸出口，P3.2、P3.3、P3.5口分別作為數(shù)碼管的位驅(qū)動口。轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號EOC接P3.7口，輸出允許信號OE接P2.2口，啟動轉(zhuǎn)換信號START接P2.3口，地址鎖存允許信號ALE接P2.5口，由低至高電平正跳變時(shí)將通道地址鎖存至地址鎖存器中。為了得到ADC0809的時(shí)鐘信號，在設(shè)計(jì)中，利用了單片機(jī)的ALE端口。ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時(shí)，鎖存低8位地址的輸出脈沖。設(shè)計(jì)中單片機(jī)的振蕩脈沖頻率為12MHz，而ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖， 為了得到1MHz的時(shí)鐘頻率，在電路中采用了7