基于51单片机的数字电压表设计

苏州大学 应用技术学院 07电子（学号0716408037） 叶霞霞

 

【摘要】：数字电压表是现在经常使用的测量仪表，电压表的数字化是将连续的模拟量如直流电压转换成离散的不连续的数字形式并加以显示，不同于传统的以指针加刻度盘进行读数的方法，避免了读数的视觉疲劳和误差。数字万用表的内部核心部件是A/D转换器，转换器的精度很大程度上影响着数字万用表的准确率，本设计—数字电压表A/D转换器采用ADC0809对输入模拟信号进行转换，控制核心AT89C51单片机对转换的结果进行运算和处理，最后把输出的数字显示在LED上，并可以精确显示电压值到小数点后两位。

【关键词】：单片机；数字电压表 ；AT89C51；ADC0809；

本设计的研究基于AT89C51单片机，主要运用ADC0809芯片来进行电压从模拟量到数字量的转换。ADC0809为A/D转换器，AT89C51单片机为控制核心，以LED数码管为显示器件。利用AT89C51单片机及其外围接口电路，程序控制ADC0809对输入电压进行模数转换，在单片机进行数据处理和转换后，传输指令和转换后的电压代码至LED数码管显示模块。由于ADC0809是8位精度的A/D转换器，单片机为8位处理器，当输入电压为5.00V时，输出的数据值为255（OFFH），因此最高的数值分辨率为0.0196V（5/255）。

该系统主要包括五个模块：电源，串口通信，A/D转换模块，主控模块和显示模块。电源模块完成将200V，50Hz电压转换为稳定的直流+5V电源的任务,包含变压、整流、滤波和稳压四部分，其中稳压部分采用LM7805集成块。串口通信模块的任务是实现单片机与计算机的通信，通过软件将程序下载至单片机中进行运行调试。A/D转换模块采用ADC0809对输入电压进行模拟量到数字量的转换，在完成转换后，将转换后的量输入到AT89C51单片机中。主控模块为AT89C51单片机及其外围电路，由其控制ADC0809数模转换器转换数据,经过单片机处理后由P1口输送至LED数码管显示，单片机采用内部振荡器产生时钟信号，外围电路包括复位电路和时钟电路。显示模块中采用4个七段数码管，由AT89C51控制，在数码管上显示相应数字或字符。如图1.1 系统框图。具体介绍详见第3章 硬件电路。