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基于单片机的数字电压表设计

作者：赵静 刘少聪 丁浩 王莉莎

来源：《数字技术与应用》2011年第06期

摘要:数字电压表是对电子电路进行现场检测的常用仪表，本文讨论了一种基于单片机的数字电压表设计方式，将检测到的数据送入微计算机系统，完成计算、存储、控制和显示等功能。本文中数字电压表的控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换器采用ADC0809为主要硬件，实现简易数字式直流电压表的硬件电路与软件设计。 关键词：单片机 数字电压表 A/D转换 AT89C5 ADC0809

中图分类号：TM0 2 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2011）06-0121-02

目前，由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域。显示出强大的生命力。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新的水平。因此对数字电压表作全面深入的了解是很有必要的[4]。 1、系统总体方案设计

本设计选择AT89C51单片机作为核心控制器件。A/D转换采用ADC0809实现。电压显示采用4位一体的LED数码管，LED数码管的段码输入由并行端口P2产生；位码输入由并行端口P3低四位产生[6]。

硬件电路设计由7个部分组成：主控模块AT89C51单片机系统，A/D转换电路，LED显示系统，LED驱动电路，复位电路，晶振电路以及测量电压输入电路。硬件电路设计框图如图1所示。

2、系统硬件设计 2.1 系统硬件电路设计

该系统硬件电路工作原理是：A/D转换采用ADC0809。ADC0809具有8路模拟输入端口，地址线可决定对哪一路模拟输入作A/D转换。第22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。第6脚为测试控制，当输入一个2微秒宽高电平脉冲时，就开始A/D转换。第7脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，第7脚输出高电平。第9脚为A/D转换数据输出允许控制，当OE脚为高电平时，A/D转换数据从端口输出。第10脚为ADC0809的时钟输入端，利用单片机第30脚的6分频晶振频率，再通过7474二分频得到