简易数字电压表设计
简易数字电压表的设计
目录摘要 (1)第1章绪论 (2)第2章系统方案论证与框图 (3)第3章硬件电路设计 (5)3.1模数转换芯片ADC0809 (5)3.1.1 ADC0809内部逻辑结构 (5)3.1.2 ADC0809的引脚 (6)3.1.3 ADC0809的工作原理 (7)3.2 数据处理及控制芯片AT89S51 (7)3.2.1 主要性能参数 (8)3.2.2 AT89S51的引脚 (8)3.2.3 AT89S51的复位电路 (10)3.2.4 AT89S51与ADC0809的连接 (11)3.3 4位一体7段LED数码管 (12)3.4 整机电路及工作原理 (12)第4章软件设计 (14)4.1 主程序设计 (14)4.2 各子程序设计 (14)第5章仿真与调试 (18)5.1 仿真工具 (18)5.2 仿真步骤 (18)5.3 硬件实物图 (19)5.4 测量结果 (20)5.5 问题及解决方案 (20)总结 (21)参考文献 (22)附录1 整机原理图 (23)附录2 元件明细表 (24)附录3 程序清单 (25)摘要本设计主要采用AT89S51芯片和ADC0809芯片来完成一个简易的数字电压表，能够对输入的0～5 V的模拟直流电压进行测量，并通过一个4位一体的7段LED数码管进行显示，测量误差约为0.02 V。
该电压表的测量电路主要由三个模块组成：A/D转换模块、数据处理模块及显示控制模块。
A/D转换主要由芯片ADC0809来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片AT89S51来完成，其负责把ADC0809传送来的数字量经一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；另外它还控制着ADC0809芯片的工作。
显示模块主要由7段数码管及相应的驱动芯片(74HC245)组成，显示测量到的电压值。
单片计算机即单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer）,是集CPU 、RAM 、ROM定时，计数和多种接口于一体的微控制器。
简易数字电压表的设计
单片机课程设计姓名：罗双林学号：0803731173班级：电气082成绩：指导老师：吴玉蓉设计时间：2011-1-4——2011-1-16摘要简易数字电压测量电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。
当外部0～5V的模拟信号输入时，首先通过ADC0809转换模块进行转换，转换成数字信号并进入通道进行选择后，将信号传入STC89C52RC单片机时，单片机通过按键电路中的一个按键来选择单路还是8路，另一个按键作单路显示时选择通道，当选择完毕后将数据送入到显示器。
Simple digital voltage measurement circuit by the A/D conversion, data processing and display control etc.When external 0 ~ 5-v analog signal input, first by ADC0809 conversion module for conversion, converted into digital signals and into the passage, after selecting the signal STC89C52RC microcontroller, introduced into the microcontroller through buttons circuit a button to choose single road or no.8, another button for single road show when choosing the right channel, when choosing after completionwill enter data into to the display.目录第一章课程设计任务书 (4)1.1 设计目的任务及要求 (4)1.2设计时间及进度安排 (4)第二章课程设计说明书 (5)2.1设计方案 (5)2.2系统硬件电路的设计 (6)2.3主要元件选型及相关功能介绍 (7)2.4系统软件设计 (13)第三章结论及心得体会 (15)参考文献 (15)附录 (16)源程序 (16)简易数字电压表的设计一．课程设计目的和要求：本课程是一门实践性、应用性很强的课程。
简易数字电压表的设计
摘要随着时代的进步及单片机技术的发展，单片机广泛的应用与测量技术中。
以往的测量技术与之相比，只能将被测量通过指针式指示仪表显示测量数值，但是指针式仪表读数不方便，且不易于实现计算机控制。
指针式的测量不够精确，随着长时间的使用可能会造成欧姆调零以及机械调零的磨损，这都会对数据的测量造成很多困难，而采用数字式电压表来测量就可以避免这种情况的发生，而且操作更加方便。
本文中数字电压表的控制系统采用AT89S52单片机实现模拟电压信号的检测与显示，A/D转换器采用ADC0809为主要硬件，实现数字电压表的硬件电路与软件设计。
该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，调节工作可实现自动化,还可以方便地进行8路A/D转换的测量，远程测量结果传送等功能。
数字电压表可以测量0~5V的8路输入电压值，并在四位LED数码管上轮流显示或单路显示。
设计结果能实现相应的功能。
关键词：转换器; 单片机; 数码管; 数字电压表目录1. 引言 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 作品要求及功能 (2)2. 总体设计 (3)2.1 各模块方案选择与论证 (3)2.2 总体设计框图 (3)3. 系统硬件电路设计 (5)3.1 单片机芯片选择AT89S52介绍 (5)3.1.1 主要特性 (5)3.1.2 引脚说明 (6)3.1.3 振荡器特性 (8)3.1.4 芯片擦除 (8)3.2 A/D转换模块设计 (9)3.2.1 ADC0809A/D功能描述 (9)3.2.2 ADC0809A/D工作原理 (10)3.2.3 ADC0809应用说明 (10)3.3 电压显示电路 (10)3.4 时钟电路设计 (11)3.5 复位电路设计 (12)4. 系统程序设计 (13)4.1 软件总体框架设计 (13)4.2 模/数转换测量子程序 (13)4.3 LED显示子程序 (14)5. 制作与调试 (16)5.1 硬件电路的布线与焊接 (16)5.2 调试 (16)5.2.1 系统硬件调试 (16)5.2.2 系统软件调试 (16)5.2.3 调试心得 (17)5.2.4 测试数据 (17)6. 结论 (19)参考文献 (20)谢辞 ................................................. 错误!未定义书签。
简易数字电压表
目录前言 (2)一、总体设计 (2)二、硬件设计 (3)1、A/D 转换电路 (3)2、晶振电路. (4)3、复位电路. (5)4、A T89C52单片机介绍 (6)5、显示电路. (7)三、软件设计 (8)1、主程序流程图. (8)2、A/D 转换子程序流程图 (8)四、调试说明9五、....................................... 使用说明10六、结论 (11)参考文献 (11)附录 (12)I、系统电路图 (12)U、程序清单 (12)、尸■、亠前言本课程设计实现电压数字化测量的方法是模一数（A/D）转换，本设计将用AD转换芯片ADC0808对模拟信号进行转换，AD转换芯片ADC0808勺基准电压端，被测量电压输入端分别输入基准电压和被测电压。
AD转换芯片ADC0808将被测量电压输入端所采集到的模拟电压信号转换成相应的数字信号。
然后再通过对单片机AT89SC524行软件编程，使单片机按规定的时序采集这些数字信号，通过一定的算法计算算出被测量电压值，最后驱动数码管进行电压显示。
简易数字电压表可以测量范围0 至 5 伏范围内的8 路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或选择显示。
其测量最小分辨率为0.02V。
本系统主要包括四大模块：数据采集模块、控制模块、显示模块、A/D 转换模块。
一、总体设计因ADC0809S Protues中无法进行仿真，因此选用ADC0808弋替ADC0809 然后选用单片机AT89C52和A/D转换芯片ADC0808实现电压的转换和控制，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。
将数据采集接口电路输入电压传入ADC080数模转换元件，经转换后通过OUT1 至OUT8与单片机P0 口连接，把转换完的模拟信号以数字信号的信号的形式传给单片机，信号经过单片机处理从LED数码显示管显示。
P3实现通道选择，P2 口接数码管位选，P1 接数码管，实现数据的动态显示。
简易数字电压表课程设计
简易数字电压表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电压表的基本工作原理和电路连接方式；2. 学生能够掌握简易数字电压表的使用方法和读数技巧；3. 学生能够了解电压的单位换算，并能进行简单的计算。
技能目标：1. 学生能够正确连接电压表的电路，并进行电压测量；2. 学生能够通过操作简易数字电压表，准确读取电压值，并记录数据；3. 学生能够运用所学知识解决实际电路中的电压问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子测量工具的兴趣，激发学习电子技术的热情；2. 培养学生严谨、细致的实验态度，注重实验操作的规范性和安全性；3. 培养学生团队合作精神，学会分享和交流实验过程中的心得体会。
课程性质分析：本课程为电子技术基础课程，以实验为主，结合理论教学。
简易数字电压表是电子测量工具的基础，通过本课程的学习，使学生掌握基本的电压测量方法。
学生特点分析：学生为初中生，具备一定的物理知识和实验操作能力。
学生对电子技术感兴趣，但可能对电压表的使用方法和电路连接不够熟悉。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重实验操作技能的培养；2. 注重启发式教学，引导学生主动探究和解决问题；3. 关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保每个学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 电压表基本原理：讲解电压表的工作原理，包括磁电式电压表和数字电压表的区别与联系，重点介绍数字电压表的原理和特点。
教材章节：第二章第二节《电压表的原理与使用》2. 电压表的使用方法：详细讲解电压表的电路连接方法，操作步骤，读数技巧以及注意事项。
教材章节：第二章第三节《电压表的使用与维护》3. 电压单位换算：介绍电压的单位制，换算关系，并进行实际计算。
教材章节：第一章第四节《电学单位制》4. 实际电路电压测量：设计实际电路，指导学生运用电压表进行电压测量，分析测量结果。
教材章节：第二章第四节《电压测量》5. 数字电压表操作练习：安排学生进行数字电压表的实操练习，巩固所学知识，提高操作技能。
简易数字电压表设计
简易数字电压表设计(共19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--摘要根据8051单片机的内部结构特点本文提出以MCS-51单片机为核心的电压测量系统。
该系统以8051和ADC0809核心内件，能够在单片机的控制下监测八路的输入电压值，用8位串行A/D转换器进行0-5V量程自动转换，并且测量的电压值可通过三位数码管显示同时用一位数码管显示选择通道。
整个系统的设计过程中主要采用了模块化的设计方法，完成了硬件电路的设计及软件程序的编写，还详细的给出了相关的硬件框图和软件流程图，通过最终硬件电路的调试，使该系统能够在要求的条件下达到正常的测量及显示功能。
单片机8051是整个系统的核心，实现输入端的分路选择，模数转换后数据的处理及在数码管上数据的显示等功能。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了该系统的工作原理，MCS-51单片机特点，8051的功能和应用，ADC0809的功能和应用等。
关键词：MCS-51单片机；8051 ；ADC0809；数码管目录1总体设计....................................................... 错误!未定义书签。
2硬件设计及其工作原理................................ 错误!未定义书签。
数字电压表主要器件 .................................. 错误!未定义书签。
单片机AT89C51 ........................................ 错误!未定义书签。
芯片ADC0808 ........................................... 错误!未定义书签。
数字电压表电路设计................................... 错误!未定义书签。
简易数字电压表的设计(ADC0809)
简易数字电压表的设计（4人）一、设计目的进一步加深理解模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理与应用等课程的基础知识，掌握一些小型电子系统的设计方法和制作过程的能力；培养学生们的科学性、系统性、及全面性的设计素质；开拓学生的设计思路，增强他们把理论知识与实践相结合的能力；为毕业后从事电子设备控制电路设计、调试、维修奠定基础。
二、设计要求1.功能要求设计并制作一个简易数字电压表,可以测量0～5V范围内的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或单路选择显示，其中1位为显示通道号。
其测量最小分辨率为0.02V。
2.设计内容（1）根据设计功能要求，确定CPU的选型与硬件接口配置。
（2）进行硬件设计，主要是整个系统电路原理图的绘制和对应的PCB板的布线设计。
（3）进行软件设计，根据控制要求编写控制系统的控制程序。
（4）控制系统调试。
（5）源程序。
三、主要元器件ADC0809、数码管、三极管、发光二极管、总线驱动器、电位器、按键、电阻、电容、导线、万能板等四、设计报告要求1、方案论证及方框图。
2、单元电路设计细则。
3、调试及性能分析。
4、系统的电原理图。
5、电子元器件清单。
6、源程序清单。
7、参考资料。
8、收获。
五、教材及参考书[1] 潘永雄. 新编单片机原理与应用(第二版). 西安：西安电子科技大学出版社，2007年[2] 余永权.单片机应用系统的功率接口技术. 北京:北京航空航天大学出版社，1992[3] 孙涵芳.MCS-51/96系列单片机原理与应用. 北京:北京航空航天大学出版社，1996[4] 丘关源编.电路分析基础.高等教育出版社. 1999年[5] 童诗白编.模拟电子技术基础.高等教育出版社.1999年[6]阎石编.数字电子技术基础.高等教育出版社.1997年[7] [8]刘文涛编.MCS-51单片机培训教程 C51版.电子工业出版社.2006年六、课程设计进度安排注：设计说明书使用课程设计报告本书写，每人一份，独立完成。
简易数字电压表设计
简易数字电压表设计姓名：李召学号：专业：电子工程系班级：指导教师：刘世平2011年06月19日摘要简易数字电压表主要采用单片机、ADC0809、8279、LED显示管完成，具有可以测量0-5V电压并在LED管4位显示的功能。
本数字电压表课程设计报告先介绍了总体硬件的设计，硬件部分有模数转换模块、数据处理模块、驱动显示和显示模块。
再对电压表使用到的芯片进行了介绍，然后给出了完整的简易数字电压表最小系统原理图。
最后再介绍了电压表软件的设计，给出了程序流程图和实现电压表功能的源程序。
关键词：ADC0809、模数转换、8279、LED显示管、CAD制图目录1 设计任务与要求 (1)2 硬件设计 (1)2.1总体设计 (1)2.2 芯片介绍 (2)2.2.1 80C320芯片介绍 (2)2.2.2 ADC0809芯片介绍 (4)2.2.3 8279芯片介绍 (6)2.3 器件清单 (7)3 电路原理图 (7)4 软件设计 (9)4.1 流程图 (9)4.2 程序设计 (9)4.2.1 数字量标度转换子程序的设计 (9)4.2.2 8279显示子程序 (10)4.3 源程序清单与注释 (10)5 小节 (13)参考文献 (14)1 设计任务与要求设计任务：设计一个用单片机控制的简易数字电压表。
要求：1. 电压表的测量范围为0—5V；2. 测量最小分辨率为0.0196V，测量误差约为0.02V；3. 1路输入电压；4. 4位LED或LCD显示；5. 结果按十进制显示;6. 原理图采用电子CAD绘制。
2 硬件设计2.1总体设计基于单片机控制的简易数字电压表的的基本原理将采样得到的模拟量电压通过模数转换转换成数字量，再将得到的数字量经过单片机数据处理将实际测得的电压以十进制形式显示在LED管上。
简易数字电压表硬件设计方框图如图1所示。
图 1 简易数字电压表硬件设计方框图A/D转换使用ADC0809芯片，作用是对模拟量电压采样转换成数字量电压。
简易数字电压表的设计
目录毕业设计任务书.......................................................................... 错误！未定义书签。
开题报告...................................................................................... 错误！未定义书签。
摘要........................................................................................ 错误！未定义书签。
关键词.......................................................................................... 错误！未定义书签。
引言. (2)第一章A/D转换器 (3)1．1A/D转换原理 (3)1．2 ADC性能参数 (5)1．2．1 转换精度 (5)1．2．2. 转换时间....................................................... 错误！未定义书签。
1．3 常用ADC芯片概述 (7)第二章8OC51单片机引脚 (8)第三章ADC0809 (10)3.1 ADC0809引脚功能 (10)3.2 ADC0809内部结构 (12)3.3ADC0809与80C51的接口 (13)3.4 ADC0809的应用指导 (14)3.4.1 ADC0809应用说明 (14)3.4.2 ADC0809转换结束的判断方法 (14)3.4.3 ADC0809编程方法 (15)第四章硬件设计分析 (16)4.1电源设计 (16)4.2 关于74LS02，74LS04 (16)4.3 74LS373概述 (17)4.3.1 引脚图 (17)4.3.2工作原理 (17)4.4简易数字电压表的硬件设计 (18)结论 (19)参考文献 (19)附录........................................................................................ 错误！未定义书签。
简易数字电压表设计样本
摘要依照8051单片机内部构造特点本文提出以MCS-51单片机为核心电压测量系统。
该系统以8051和ADC0809核心内件，可以在单片机控制下监测八路输入电压值，用8位串行A/D转换器进行0-5V量程自动转换，并且测量电压值可通过三位数码管显示同步用一位数码管显示选取通道。
整个系统设计过程中重要采用了模块化设计办法，完毕了硬件电路设计及软件程序编写，还详细给出了有关硬件框图和软件流程图，通过最后硬件电路调试，使该系统可以在规定条件下达到正常测量及显示功能。
单片机8051是整个系统核心，实现输入端分路选取，模数转换后数据解决及在数码管上数据显示等功能。
正文着重给出了软硬件系统各某些电路，简介了该系统工作原理，MCS-51单片机特点，8051功能和应用，ADC0809功能和应用等。
核心词：MCS-51单片机；8051 ；ADC0809；数码管目录1总体设计 ......................................................... 错误!未定义书签。
2硬件设计及其工作原理 ................................. 错误!未定义书签。
2.1数字电压表重要器件............................. 错误!未定义书签。
2.1.1 单片机AT89C51 ............................... 错误!未定义书签。
2.1.2 芯片ADC0808 .................................. 错误!未定义书签。
2.2数字电压表电路设计 .............................. 错误!未定义书签。
2.2.1解决器电路......................................... 错误!未定义书签。
2.2.2 A/D转换电路..................................... 错误!未定义书签。
一种简易数字电压表的设计与制作
一种简易数字电压表的设计与制作
1引言
在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，而电压的测量最为常见，现在学生使用的数字万用表能够测量多种电量，并且具有一定的精度，使用方便。
为了让学生更好地了解数字电压表的工作原理，从而激发他们对单片机课程的学习兴趣，本文从软硬件设计、proteus仿真、制作实物、误差分析几个方面着手，阐述数字电压表的工作原理、数据的程序处理方法、数字信号软件滤波原理。
2.硬件设计
硬件电路设计由4个部分组成：a/d转换电路，at89c51单片机系统，led显示系统、测量电压输入电路。
硬件电路设计框图如图1所示。
其总设计框图如下：。
简易数字电压表的设计
一、简易数字电压表的设计l．功能要求简易数字电压表可以测量0～5V的8路输入电压值，并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。
测量最小分辨率为0.019 V，测量误差约为土0.02V。
2．方案论证按系统功能实现要求，决定控制系统采用AT89C52单片机，A／D转换采用ADC0809。
系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行8路其它A／D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。
数字电压表系统设计方案框图如图1-1。
图1-1 数字电压表系统设计方案3．系统硬件电路的设计简易数字电压测量电路由A／D转换、数据处理及显示控制等组成，电路原理图如图1-2所示。
A／D转换由集成电路0809完成。
0809具有8路模拟输人端口，地址线(23～25脚)可决定对哪一路模拟输入作A／D转换，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，6脚为测试控制，当输入一个2us宽高电平脉冲时，就开始A／D 转换，7脚为A／D转换结束标志，当A／D转换结束时，7脚输出高电平，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转换数据从该端口输出，10脚为0809的时钟输入端，利用单片机30脚的六分频晶振频率再通过14024二分频得到1 MHz时钟。
单片机的P1、P3.0～P3.3端口作为四位LED数码管显示控制。
P3.5端口用作单路显示／循环显示转换按钮，P3.6端口用作单路显示时选择通道。
P0端口作A／D转换数据读入用，P2端口用作0809的A／D转换控制。
4．系统程序的设计（1）初始化程序系统上电时，初始化程序将70H～77H内存单元清0，P2口置0。
（2）主程序在刚上电时，系统默认为循环显示8个通道的电压值状态。
当进行一次测量后，将显示每一通道的A ／D 转换值，每个通道的数据显示时间为1s 左右。
主程序在调用显示子程序和测试子程序之间循环，主程序流程图见图1-3。
（3）显示子程序 显示子程序采用动态扫描法实现四位数码管的数值显示。
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单片机原理及应用课程设计报告书题目：简易数字电压表的设计姓名：周光豆曾玉学号：201001330122 201001330121指导老师：粟慧龙设计时间： 20012年4月27日班级：铁道通讯101班(电子信息工程系)目录1. 引言 (1)1.1. 设计意义 (1)1.2. 系统功能要求 (1)1.3. 本组成员所做的工作 (1)2 方案设计............................................. .22.1 系统的设计任务 (2)2.2 设计方案 (2)2.3 软硬件开发环境 (3)3 硬件设计 (2)3.1 单片机主电路设计 (3)3.2 测量、转换电路设计 (5)3.3 显示电路设计 (7)4 软件设计 (7)4.1 主程序设计 (11)4.2 模块程序设计 (12)5 系统调试 (9)6 设计总结 (10)7 附录 (11)附录7.1 硬件原理图 (16)附录7.2 程序清单 (17)8参考文献 (20)简易数字电压表的设计1.引言1.1 . 设计意义本文介绍了基于89c51单片机的一种8路输入电压测量电路,该电路采用ADC0809作为A/D转换元件。
1.2 .系统功能要求简易数字电压表可以测量范围0至5伏范围内的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或选择显示。
其测量最小分辨率为0.02V。
本系统主要包括四大模块：数据采集模块、控制模块、显示模块、A/D转换模块。
绘制电路原理图与工作流程图，并进行调试，最终设计完成了该系统的硬件电路。
在软件编程上，采用了汇编语言进行编程，开发了显示模块程序、通道切换程序、A/D转换程序。
1.3 .本组成员所做的工作周光豆：程序编写及调试，帮助检测硬件电路周光豆、曾玉：硬件焊接，系统测试曾玉：焊接部分电路、帮助系统测试、论文撰写、心得总结。
2方案设计2.1 系统的设计任务设计单片机主电路、数据采集接口电路、LED显示电路、拨码控制电路，能够实现对8路电压值进行测量，能够显示当前测量通道号及电压值，电压精度小数点后2位，可以通过键盘选择循环显示8路的检测电压值和指定通道的检测电压值。
简易数字电压表课程设计
简易数字电压表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电压表的基本工作原理，掌握其电路组成和功能。
2. 学生能描述简易数字电压表的结构，了解其显示原理。
3. 学生掌握电压的测量方法，能够正确使用简易数字电压表进行电压测量。
技能目标：1. 学生能够独立完成简易数字电压表的组装和调试。
2. 学生能够运用所学的电压测量知识，解决实际电路中的电压测量问题。
3. 学生通过实际操作，提高动手能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发学习热情，形成积极探索的学习态度。
2. 学生通过合作学习，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生了解电压表在实际应用中的作用，认识到电子技术在日常生活和工业生产中的重要性。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，通过理论与实践相结合的方式，使学生掌握电压测量方法，提高学生的实际操作能力。
学生特点：本课程针对初中或高中年级学生，他们对电子技术有一定的基础知识，好奇心强，动手能力逐渐提高。
教学要求：教师需采用启发式教学，引导学生主动探索，注重培养学生的动手能力和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予每个学生充分的实践机会。
通过课后评估，检验学生的学习成果，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 电压表基本原理：介绍电压表的工作原理，包括磁电式和数字式电压表的原理区别。
- 教材章节：第二章第三节《电压与电压测量》2. 简易数字电压表结构：分析简易数字电压表的电路组成，显示部分原理。
- 教材章节：第二章第五节《数字电压表的组成与原理》3. 电压测量方法：讲解电压测量的步骤、注意事项以及不同量程的选择。
- 教材章节：第二章第四节《电压测量方法及注意事项》4. 实践操作：进行简易数字电压表的组装、调试及实际电压测量。
- 教材章节：实验章节《电压测量实验》5. 故障分析与处理：介绍常见的电压表故障现象，分析原因并学会处理方法。
- 教材章节：附录《电压表常见故障及处理方法》教学内容安排与进度：第一课时：电压表基本原理，介绍磁电式和数字式电压表的原理区别。
实验三 简易数字电压表设计共7页文档
电子系统实验报告实验三简易数字电压表设计姓名张巧玲指导教师贾立新课程电子系统设计与实践专业班级自动化1004班学院信息工程学院一、设计题目采用C8051F360单片机最小系统设计一简易数字电压表，实现对0~2.4V直流电压的测量，原理框图如图1所示。
模拟输入电压通过一只1 kΩ电位器产生，采用C8051F360 单片机内部的A/D 转换器将模拟电压转换成数字量后换算成电压值，用十进制的形式在LCD 上显示。
A/D 转换的输入模拟信号由实验板PR3 电位器产生的0~3.3V 的直流电压信号，用一根杜邦实验线将J8 的0~3.3V 输出插针与J7 口的P2.0 插针相连。
注意A/D 转换器模拟输入电压的范围取决于其所选择的参考电压，如果A/D 转换器选择内部参考电压源，其模拟电压的范围为0~2.4V，如果选择外部电源作为参考电压，则其模拟输入电压范围为0~3.3V。
测试时，A/D转换器的模拟输入信号可通过一个电位器产生。
图1 简易数字电压表实验示意框图二．设计方案（1）简易数字电压表设计程序流程图如图2所示。
图2 简易数字电压表设计程序中A/D转换和计时流程图（2）简易数字电压表实验板连接图如图3所示。
此外，还需用一根杜邦实验线将J8 的0~3.3V 输出插针与J7 口的P2.0 插针相连。
图3简易数字电压表设计实验板接线图三、详细设计1.简易数字电压表设计相应C8051F360和LCD初始化程序⑴内部振荡器初始化：OscInit()⑵ I/O端口初始化：PortIoInit()⑶外部数据存储器接口初始化：XramInit()⑷定时器初始化：TimerInit()⑸中断系统初始化：Int0Init()⑹ ADC0初始化：void ADC_Init()⑺ PCA初始化：Int0Init()2.电压转换方式将电压转换成十进制：AT=ADC0H*256+ADC0L;volt=AT*3.31/1024;voltage=volt*1000;for(i=0;i<4;i++)v[i]=voltage%10;voltage=voltage/10;3. LCD显示接口的设计当时间到达设定值，即0.5s后，执行以下程序将所测的电压值在LCD屏幕上第三排显示出来。
简易数字电压表的设计
简易的数字电压表的设计目录第一章课程设计任务书·····················································································································错误！未定义书签。
1.1 设计题目·············································································································································错误！未定义书签。
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本科专业学生毕业设计（论文）题目：简易数字电压表设计系别：计算机工程系专业：电子信息工程年级： 2010级学号：姓名：指导教师：摘要数字电压表简称DVM，数字电压表基本原理是将输入的模拟电压信号转化为数字信号，再进行输出显示。
而A/D转换器的作用是将连续变化的模拟信号量转化为离散的数字信号，其基本结构是由采样保持，量化，编码等几部分组成。
因此AD转换是此次设计的核心元件。
输入的模拟量经过AD转换器转换，再由驱动器驱动显示器输出，便得到测量的数字电压。
本次设计的作品由于用到的模数转换芯片是ADC0832，设计系统给的供电电压为+5伏，能够测量电压范围为0到5伏之间，满足设计要求。
同时设计的精度为小数点后两位，满足要求的两位小数的精度，在不考虑AD芯片的量化误差的前提下，此次设计的精度能够满足一般测量的要求。
关键词：数字电压表；信号；AD转换；测量AbstractDVM is short for digital display voltmeter，the fundamental of DVM is converting The input analog voltage signal into digital signals,and then show the solution.The function of A/D converter is to convert the continuous change of analog signals into discrete digital signals. It comes in several parts-sampling，maintaining，quantization and coding.So the AD conversion is the core element of the design.The Input analog will be transformed by AD converter then driven by the drive display output, then get the digital voltage measurement This design work requirement for making digital voltage meter range of 0 to 5 v, due to the use of modulus conversion chip is ADC0832, The voltage of power supplied by design system is+ 5 v,At the same time, It can measure the voltage at the range of 0 to 5 v, and meet the design requirements.the precision of the design to two decimal places, meet the requirements of the precision of the two decimal places, without considering the AD chip under the premise of quantization error, the accuracy of the design can meet the requirements of general measure.Key words: DVM signals A/D converter measurement.目录第一章引言 (1)1.1 课题设计的背景及概述 (1)1.2 课题设计方案的选择 (1)1.2.1由数字电路及芯片构建 (2)1.2.2由单片机系统及A/D转换芯片构建 (2)第二章系统方案设计与论证 (3)2.1设计目标 (3)2.1.1基本功能 (3)2.1.2主要技术参数 (3)2.2设计思路与预期成果 (3)2.2.1设计思路 (3)2.2.2预期成果 (3)2.3设计方案 (4)2.4总设计框图 (4)第三章硬件设计与原理 (5)3.1电源的设计 (5)3.2单片机最小系统 (5)3.3 显示系统 (10)3.3.1 LCD1602的指令说明及时序 (11)3.3.2 LCD1602的RAM地址映射及标准字库表 (13)3.4模数转换 (14)第四章软件设计与程序 (16)4.1 软件的组成 (16)4.2 各部分软件分析 (16)4.2.1 初始化程序 (16)4.2.2 采样数据分离,显示子函数 (17)4.2.3 A/D转换子程序 (18)4.2.4 主函数 (19)第五章系统的调试 (20)5.1 软件调试 (20)5.2 显示结果及误差分析 (20)5.2.1 显示结果 (20)5.2.2 误差分析 (21)结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)1.原件清单 (25)2.实物图 (26)3.原理图 (26)4.PCB板图 (27)5.源程序代码 (27)感谢 (32)第一章引言1.1 课题设计的背景及概述在电子测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常，而且随着电子技术的发展，更是需要经常测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。
数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转化为不连续离散的数字形式，并加以显示的仪表。
由于数字或仪器具有度数准确方便、精度高、误差小、测量速度快等，特而得到广泛应用。
传统的指针式刻度电压表功能单一、精度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满足数字化时代的需要，采用单片机的数字电压表将连续的模拟量，如直流电压，转换为不连续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强、可扩展能力强、集成方便，还可与PC实时通信。
数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础，以数字电压表为核心可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表。
目前，对各种单片机和AD转化器构成的数字电压表作深入的了解是很有必要的。
最近的几十年来，随着半导体技术，集成电路（IC）和微处理器技术的发展，数字电路和数字化测量技术也有了巨大的进步，从而促使了数字电压表的快速发展，并不断出现新的类型。
数字电压表从1952年问世以来，经历了不断改进的过程，从最早采用继电器、电子管的形式发展到了现在的全固态化、集成化（IC化），另一方面，精读也从百分之零点另一到百分之零点零零五提高。
目前，数字电压表的内部核心部件是A/D转换器，转换的精读很大程度上影响着数字电压表的准确度，因而以后数字电压表的发展就着眼在高精度和低成本这两个方面。
1.2 课题设计方案的选择设计数字电压表有多种的设计方法，方案是多种多样的，由于大规模集成电路数字芯片的高速发展，各种数字芯片品种多样，导致对模拟数据的采集部分的不一致性，进而又使对数据的处理及显示的方式的多样性。
又由于在现实的工作生活中，电压表的测量范围是比较大的，所以必须要对输入电压作分压处理，而各个数据处理芯片的处理电压范围不同，则各种方案的分段也不同。
下面介绍两种数字电压表的设计方案。
1.2.1由数字电路及芯片构建这种设计方案是由模拟电路与数字电路两大部分组成，模拟部分包括输入放大器、A/D 转换器和基准电压源；数字部分包括计数器、译码器、逻辑控制器、振荡器和显示器。
其中，A/D转换器是它的核心器件，它将输入的模拟量转换成数字量。
模拟电路和数字电路是相互联系的，由逻辑控制电路产生控制信号，按规定的时序将A/D转换器中个组模拟开关接通或断开，保证A/D转换正常进行。
A/D转换结果通过计数译码电路变换成段码，最后驱动显示器显示出相应的数值。
此方案设计其优点是，设计成本低，能够满足一般的电压测量。
但设计不灵活，都是采用纯硬件电路。
很难将其在原有的基础上进行扩展。
1.2.2由单片机系统及A/D转换芯片构建这种方案是利用单片机系统与模数转换芯片、显示模块等的结合构建数字电压表。
由于单片机的发展已经成熟，利用单片机系统的软硬件结合，可以组装出许多的应用电路来。
此方案的原理是模数（A/D）转换芯片的基准电压端，被测量电压输入端分别输入基准电压和被测电压。
模数（A/D）转换芯片将被测量电压输入端所采集到的模拟电压信号转换成相应的数字信号，然后通过对单片机系统进行软件编程，使单片机系统能按规定的时序来采集这些数字信号，通过一定的算法计算出被测量电压的值。
最后单片机系统将计算好了的被测电压值按一定的时序送入显示电路模块加以显示。
此方案不仅能够继承上一种方案的各种优点，还能改进上一种设计方案设计不灵活，难与在原基础上进行功能扩展等不足。
第二章系统方案设计与论证2.1设计目标2.1.1基本功能利用51单片机作为主控芯片，模拟量输入范围直流0v-5v。
模拟量经A/D（ADC0832）模数转换芯片，把模拟量转换为数字量输入到单片机的P2口，再由单片机控制液晶（LCD1602）显示模拟量输入的电压值。
2.1.2主要技术参数测量电压范围：0v至5vA/D转换器：ADC0832（8位模数转换器）显示方式： LCD1602液晶电子钟功能：显示时:分:秒2.2设计思路与预期成果2.2.1设计思路利用51单片机作为主控芯片，模拟量输入范围直流0v-5v。
模拟量经A/D（ADC0832）模数转换芯片，把模拟量转换为数字量输入到单片机的P2口，再由单片机控制液晶（LCD1602）显示模拟量输入的电压值。
2.2.2预期成果该系统由延时子函数、LCD1602写命令子函数、LCD1602写数据子函数、LCD1602初始化子函数、LCD1602写时间子函数、汉字显示子函数、采样数据分离,显示子函数、ADC0832开始转换数据子函数、定时器0中断子函数、主函数和数据定义这几部分组成。
系统程序设计中采用了流行的模块编程方法，每一个功能程序模块都能完成某一明确的任务，实现具体的某个功能，如单片机与时钟芯片的信息转换，数码管显示，键盘等。
实际的应用程序一般由一个主程序和多个子程序构成。
采用模块化的程序设计方法单个模块结构的程序功能单一，因而易于编写，调试和修改。
2.3设计方案此次设计的是数字电压表，要求的电压范围是0~5v 。
系统设计主要包括四个部分：分别是电源模块、AD 模数转换部分、51单片机最小系统部分、LCD1602液晶显示部分。
首先由单片机初始化ADC0832模数转换芯片和LCD 1602液晶显示，当外接被测电压后，ADC0832将模拟电压信号转换为数字信号输入到单片机的I/O 口，通过单片机处理后将电压的大小显示在LCD 1602液晶上面。