实验7.直流数字电压表设计
数字电压表的课程设计
数字电压表的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电压表的工作原理，掌握其基本组成部分及功能；2. 学会使用数字电压表进行电压测量，并能正确读取测量数据；3. 了解数字电压表在电子测量领域中的应用。
技能目标：1. 能够正确连接和操作数字电压表，进行电压测量；2. 培养学生观察、分析、解决问题的能力，通过实践操作，提高动手能力；3. 学会对测量数据进行处理，具备初步的数据分析能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子测量的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的合作精神，学会在团队中共同完成任务；3. 增强学生的安全意识，遵守实验室操作规程，爱护实验设备。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够明确数字电压表的工作原理，掌握其使用方法；2. 学生能够独立完成电压测量实验，正确读取测量数据，并进行简单的数据处理；3. 学生在课程学习中，表现出积极的合作态度和良好的安全意识，对电子测量产生浓厚兴趣。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 数字电压表基本原理与组成- 电压表的定义及分类- 数字电压表的工作原理- 数字电压表的组成部分及功能2. 数字电压表的使用方法与操作- 数字电压表的选择与连接- 电压测量方法与步骤- 测量数据的读取与处理3. 数字电压表的应用与实践- 数字电压表在电子测量中的应用案例- 实验操作：电压测量实践- 数据分析：处理测量数据，探讨实验现象教学大纲安排如下：1. 引入数字电压表的概念，介绍其工作原理及分类（第1课时）2. 讲解数字电压表的组成部分及功能，进行实物展示（第2课时）3. 指导学生掌握数字电压表的使用方法，进行实践操作（第3-4课时）4. 课堂讨论：数字电压表在电子测量中的应用，分析实验数据（第5课时）教学内容关联教材章节：1. 数字电压表基本原理与组成：教材第X章2. 数字电压表的使用方法与操作：教材第X章3. 数字电压表的应用与实践：教材第X章三、教学方法针对数字电压表的教学内容，选择以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 对数字电压表的基本原理、组成部分和功能进行系统讲解，结合教材第X章内容，通过PPT展示，使学生建立完整的理论知识框架。
毕业论文---智能直流数字电压表的设计
毕业论文（设计）智能直流数字电压表的设计院部名称：机电工程学院专业班级：电气自动化技术学生姓名：闫永胜学号： 2009061134指导教师：董卫军2011、12、19目录摘要 (3)1 引言 (3)1.1 研究背景及意义 (3)1.2单片机简介 (4)1.3单片机的应用领域及发展趋势 (4)第一章设计任务书 (5)第二章设计内容 (6)2.1 设计要求 (6)2.1.1功能要求 (6)2.1.2项目技术性能指标 (6)第三章系统原理及基本框图 (7)方案论证 (7)3.1 电源电路设计 (8)3.2 输入电路设计 (8)3.2.1 电路简介 (8)3.3 转换电路设计 (10)3.3.1 AT89C51单片机 (10)3.3.3 AT89C51主要特性： (10)3.3.4 ICL7135芯片简介 (10)3.3.5 转换器ICL7135 (10)3.3.6 ICL7135的引脚功能及主要特性 (11)3.3.7性能： (12)3.3.8据输出方式及数字部分 (13)3.3.9 对应参数整定 (13)3.4 电压表显示电路 (15)3.4.1电路简介 (15)3.5 I/O口分配 (15)第四章软件设计 (16)4.1 时钟频率的确定 (16)4.2 监控程序设计 (17)4.3序流程图: (18)第五章程序及元件清单 (21)5.1程序 (21)5.2元器件清单 (26)结束语 (27)参考文献 (27)附:电路原理图 (28)摘要数字电压表的诞生打破了传统电子测量仪器的模式和格局。
它显示清晰直观、读数准确，采用了先进的数显技术，大大地减少了因人为因素所造成的测量误差事件。
数字电压表是把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式，并加以显示的仪表。
数字电压表把电子技术、计算技术、自动化技术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起，成为仪器、仪表领域中独立而完整的一个分支，数字电压表标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。
直流数字电压表的课程设计
3 元器件的介绍· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5
3.1 课程设计器材和供参考选择的元器件· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 3.2 3 A/D 转换器 MC14433· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·5 2 3.3 MC14433 引脚功能说明· 8 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3.4 七段锁存—译码—驱动器 MC4511· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 10 3.5 七路达林顿驱动器阵列 MC1413· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 12 3.6 高精度低漂移能隙基准电源 MC1403· 12 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
5 课程设计报告结论· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·13
简易直流数字电压表的设计-毕业论文
简易直流数字电压表的设计-毕业论文<<简易直流数字电压表的设计>>课程设计报告题目：简易直流电压表的设计专业：电子信息科学与与技术年级：学号：学生姓名：联系电话：完成日期：2013年 07月06 日摘要本文介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计，设计主要由三部分组成：A/D转换模块，数字处理模块和显示模块。
A/D转换芯片主要由ADC0808来完成。
它的主要功能是把采集到的模拟量转换成数字量并传送到数据处理模块。
数据处理则由AT89C51来完成，其负责把ADC0808传送来的数据量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块去显示；此外它还控制ADC0808的工作。
该系统的数字电压表设计简单，所用的原件少，成本低，且测量精度和可靠行较高。
此数字电压表可以测量0—5V的1路模拟直流输入电压值，并通过一个四位一体的7端数码管显示出来。
关键字：ADC0808 数字电压表ABSTRACTThis article describes a simple digital voltage meter Based on Single - Chip Microcomputer design, design is mainly composed of three parts : A/D Conversion module, digital processing module, and display module.A/D conversion chips mainly done by the ADC0808. Its main function is to capture to convert analog to digital and delivered to the data processing module.Data processing is done by AT89C51, they are responsible for ADC0808 after a certain amount of data transmitted to data processing, display a corresponding code sent to the display module to display ; in addition it also controls ADC0808 work.The system design of digital voltmeter simple, using the original less, low cost and high measuring accuracy and reliability of rows. This digital 1 - channel analog voltage meter can measure 0-5v DC input voltage values, and through a 7 end of the four - in - one digital display.Keywords : ADC0808 digital voltage meter目录摘要 (3)ABSTRACT (4)1 设计要求及方案选择 (7)1.1设计要求 (7)1.2设计思路 (8)2 理论分析与设计 (8)2.1数码显示电路的设计 (8)2.2数据处理电路的设计 (9)2.3软件处理流程的设计 (9)3 电路设计 (10)3.1 硬件电路的设计 (10)3.2 软件的设计 (12)4 系统测试 (15)4.1调试所用的基本仪器清单 (15)表1 简易数字电压表原件清单 (15)4.2调试结果 (16)4.3 测试结果分析 (17)5 总结 (17)参考文献 (18)1 设计要求及方案选择1.1设计要求（一）任务利用单片机设计并简易的直流数字电压表，能够测出0～5V的直流电压，电路组成框图如图所示。
直流电压表的设计实验报告
直流电压表的设计实验报告直流电压表的设计实验报告引言：直流电压表是一种测量电路中直流电压的仪器。
在电子工程领域中，直流电压表是一种常用的测试工具。
本实验旨在设计并制作一台简单实用的直流电压表，以便能够准确测量电路中的直流电压。
一、实验目的：本实验的目的是设计并制作一台直流电压表，通过实验验证其准确性和可靠性。
具体目标如下：1. 理解直流电压表的工作原理；2. 学会使用电流表、电阻器等元器件进行电路设计；3. 测试直流电压表的灵敏度和测量范围。
二、实验原理：直流电压表是基于毫伏表的原理设计的。
毫伏表是一种电压测量仪器，它通过将待测电压与已知电阻串联，通过测量电流大小来计算待测电压的值。
直流电压表的关键是选择合适的电阻值，以确保测量电流的幅度适中，既能够保证测量精度，又不会对待测电路产生明显的影响。
三、实验材料和仪器：1. 直流电源；2. 电流表；3. 电阻器；4. 连接线；6. 待测电路。
四、实验步骤：1. 将直流电源的正极与待测电路的正极连接，负极与待测电路的负极连接；2. 将电流表的正极与待测电路的正极连接，负极与电阻器的一端连接；3. 将电阻器的另一端与待测电路的负极连接；4. 打开直流电源，调节电压大小，观察电流表的读数；5. 记录电流表的读数和待测电压的实际值；6. 重复步骤4和步骤5，改变待测电压的大小，以验证直流电压表的准确性和可靠性。
五、实验结果和分析：通过实验测量，我们得到了一系列的待测电压和电流表的读数。
根据实验数据，我们可以绘制出待测电压和电流表读数的关系曲线。
通过分析曲线，我们可以得出以下结论：1. 直流电压表的灵敏度较高，能够准确测量待测电压的变化；2. 直流电压表的测量范围较广，能够满足大部分实际测量需求；3. 直流电压表的测量精度较高，能够满足精确测量的要求。
六、实验总结：通过本实验，我们成功设计并制作了一台直流电压表。
实验结果表明，该直流电压表具有较高的灵敏度、较广的测量范围和较高的测量精度。
直流数字电压表设计方案及原理
直流数字电压表设计方案及原理直流数字电压表是一种用于测量直流电压的电子设备。
其设计方案及原理如下：设计方案：1. 选择合适的电压测量范围：根据实际需求选取合适的电压测量范围，可以是几个固定的范围或可调节的范围。
2. 选择适当的电压分压电阻：为了避免将高电压直接施加在测量电路上，通常会使用电压分压电阻将输入电压降低到安全范围内。
3. 选择合适的运算放大器：运算放大器用于放大电压信号，并将其转换为数字信号。
选择合适的运算放大器可以保证测量的准确性和稳定性。
4. 添加A/D转换器：A/D转换器将模拟电压信号转换为数字信号，以便于微处理器或显示器进行处理和显示。
5. 添加微处理器或显示器：微处理器可以对转换后的数字信号进行处理、计算和显示。
显示器可以直接显示测量结果。
原理：1. 电压分压：通过选择合适的电阻进行电压分压，将输入电压降低到运算放大器可接受的范围内。
2. 运算放大器放大：运算放大器将输入电压放大到合适的范围内，通常使用差分放大器进行放大，并通过负反馈控制放大倍数。
3. A/D转换：通过A/D转换器将模拟电压信号转换为数字信号。
A/D转换器将连续的模拟信号离散化为一系列数字值，通常使用逐次逼近型或积分型A/D转换器。
4. 数字处理和显示：微处理器对转换后的数字信号进行处理和计算，可以进行单位转换、数据平滑等操作，并将结果显示在显示器上。
总结：直流数字电压表通过电压分压、运算放大、A/D转换和数字处理等步骤，将输入的直流电压转换为数字信号，并通过显示器显示测量结果。
设计方案需要选择合适的电压测量范围、电压分压电阻、运算放大器、A/D转换器和显示器，以保证测量的准确性和稳定性。
直流数字电压表的设计仿真与制作
学号：课程设计题目学院专业班级姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 直流数字电压表的设计仿真与制作初始条件：利用集成3位半或4位半的A/D转换器及显示译码驱动电路设计实现直流数字电压表的基本功能（也可以利用FPGA或单片机系统设计实现）。
要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周内完成对数控电压源的设计、仿真、装配与调试。
2、技术要求：输入电压介于+—2v之间。
①用电阻、电位器构成一个简单的输入电压Vx调节电路；②用3位半MC14433/CD14433或4位半ICL7135ADC实现A/D转换；③设计4个或5个数码管的动态显示驱动电路实现测量电压的显示；④确定设计方案，按功能模块的划分分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书，全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。
时间安排：1)第1-2天，查阅相关资料，学习设计原理。
2)第3-4天，方案选择和电路设计仿真。
3)第4-5天，电路调试和设计说明书撰写。
4)第6天，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录课程设计任务书....................................................................................................... - 2 -1 Proteus软件简介................................................................................................... - 4 -2方案论证和确定.................................................................................................... - 6 -2.1 设计目标................................................................................................... - 6 -2.2 方案论证................................................................................................... - 6 -2.3 总体设计 .................................................................................................. - 8 -3 硬件系统的设计................................................................................................... - 9 -3.1 硬件系统设计原则................................................................................... - 9 -3.2 A/D转换电路........................................................................................... - 9 -3.2.1 双积分A/D转换器的工作原理.................................................... - 9 -3.2.2 ICL7135芯片介绍 ....................................................................... - 10 -3.3 电压反向电路.................................................................................. - 16 -3.4 数码显示模块电路................................................................................... - 18 -3.5 输入电路................................................................................................. - 20 -4 系统的软件设计................................................................................................. - 21 -4.1 应用软件设计原则................................................................................. - 21 -4.2 系统主程序设计..................................................................................... - 21 -5 制作与调试......................................................................................................... - 25 -5.1 调试........................................................................................................... - 25 -5.1.1 软件调试......................................................................................... - 25 -5.1.2 硬件调试....................................................................................... - 25 -8 原件清单............................................................................................................. - 28 -9参考文献.............................................................................................................. - 29 -1 Proteus软件简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。
直流数字电压表设计说明
许昌学院软件职业技术学院《电子测量技术技术》《电子测量技术》直流数字电压表设计院系软件职业技术学院专业应用技术2班学生姓名郭妍学号 5103130016目录一、题目及设计要求……………………………………………………………………3页二、主要技术……………………………………………………………………………3页三、方案选择…………………………………………………………………………… 3页四、电路设计原理……………………………………………………………………… 3页4.1 模数转换………………………………………………………………………… 4页4.2 数字处理及控制……………………………………………………………………5页五、电路图分介绍……………………………………………………………………… 5页5.1 AT89C51介绍………………………………………………………………………6页 5.2排阻介绍……………………………………………………………………………7页 5.3 晶振电路……………………………………………………………………………7页 5.4 复位电路……………………………………………………………………………8页 5.5 ADC0808介绍………………………………………………………………………8页 5.6共阴极数码管………………………………………………………………………9页 5.7模拟输入电路………………………………………………………………………9页5.8总设计图……………………………………………………………………………10页5.9仿真图………………………………………………………………………………10页六、设计程序……………………………………………………………………………11页七、心得体会……………………………………………………………………………14 页直流数字电压表电路设计报告一、题目及设计要求利用单片机AT89C51与ADC0808设计一个数字电压表，能够测量0～5V 的直流电压值，精度越高越好。
简易直流数字电压表
电子设计竞赛设计报告摘要：设计的任务为制作一台简易直流数字电压表，其中AD转换器模块使用分立元件制作双积分型AD转换器。
利用运算放大器和比较器搭建积分电路，由四位数码管构成显示电路，AT89C52单片机构成控制模块。
本设计完成了基本功能和一部分扩展功能，具有较高的精度和稳定性。
关键词：AD转换器单片机四位数码一、总体方案设计1. 自行设计制作系统供电电源，输入为220VAC，禁止使用任何成品电源。
2. AD部分禁止使用成品AD芯片。
要求仅使用运算放大器、电子开关、基准源、阻容元件等分立元件设计一个双积分型AD转换器。
3. 直流电压测量范围为0~2V，要求分辨率达到0.01V，满量程测量精度优于3%。
4. 电压采样周期小于1s。
5. 显示器必须使用LED数码管显示器制作，禁止使用LCD。
6. 结构设计合理，外表整洁美观。
二、原理描述双积分式AD转换器又称双斜式AD转换器，其原理框图和工作波形图如下图所示。
整个逻辑转换过程在控制器的控制下按一下三个阶段进行：图2-1 双积分AD转换器原理图图2-2 双积分型AD转换器波形1.预备阶段逻辑控制电路发出复位指令，使积分器的输出为零。
2. 定时积分阶段T1定时积分阶段，电子开关接通输入端和待测电压，同时打开定时器，当定时器计满时，进入定时器中断。
3. 定值积分阶段T2定时积分阶段结束后，打开电子开关使输入端接通基准电压，开始反向积分，积分器的输出在比较器的输入端与地电压进行比较，当积分器的输出为正值时积分器产生下降沿，触发单片机外部中断，同时记录T2值。
积分器输出电压有以下公式120111T T x R T U dt U dt RC RC=⎰⎰ 推导可得21x R T U U T =因此只要记录T2值即可求得输入电压Ux 的值。
三、 模块设计本设计分为三大模块：控制模块、显示模块、AD 转换模块。
图3-1 设计总框图1. AD 转换模块：图3-2 AD转换模块AD转换模块由基准电压源、电子开关、运放、比较器组成。
直流数字电压表的设计
直流数字电压表的设计姓名：班级：电子 082学号：2008131009指导教师：2010年6月22日目录摘要 (3)引言 (4)第一章作品设计要求与方案选择 (5)§1.1设计目的 (5)§1.2作品要求 (5)§1.3各模块方案选择与论证 (5)第二章数字电压表原理 (7)第三章系统硬件电路设计与实现 (8)§3.1电源部分 (8)§3.2A/D转换电路 (8)§3.3接口电路的设计 (12)§3.3.1时钟电路 (12)§3.3.2复位电路部分 (13)§3.4显示电路的设计 (13)第四章系统软件设计 (15)第五章调试 (16)§5.1系统软硬件调试 (16)§5.2测试数据 (17)第六章总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈15致谢 ................... 错误！未定义书签。
参考文献 (19)附录 ................... 错误！未定义书签。
摘要本电路主要采用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。
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A DC0809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。
关键词：数字电压表AT89S51 ADC0809The ci rcuit is m ai nl y t o m ake a sim pl e di gi t al volt age met er wi th t he adoption of AT89S51 and ADC0809 chips whi ch can m easure the i nput analog DC volt age of 0～5 V . It shows the volt age t hrough an i nt egral di gi t al code tube of 7 pi eces of LED. The ci rcuit of t he Volt age m et er i s m ai nl y consis t ed of three m ould pi eces:A/D converti ng m oul d pi ece, dat a processing m oul d pi ece and m ani fes t at ion cont rolli ng moul d pi ece. A/D conver t i ng is m ainl y com pl et ed b y t he ADC0809, it convert s the col l ected analog dat a i nt o the di gi t al dat a and transmi ts t he out come t o t he m ani fest at ion cont roll ing m ould pi ece. Dat a processi ng i s m ai nl y com pl et ed b y t he AT89S51chi p, it processes the dat a produ ced b y t he ADC0809 chi p and generat es t he ri ght m anifest ati on codes, al s o transmi ts the codes t o t he m ani fes t ation cont roll ing m ould pi ece. Als o, the AT89S51 chi p cont rols t he ADC0809 chip t o work.KE YWORDS:Di git al volt age m et er , ADC0809 ,AT89S51.引言数字电压表简称DV M，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
中衡直流数字电压表【设计明细】
《电子测量技术》直流数字电压表设计院系软件职业技术学院专业应用技术2班学生姓名郭妍学号 5103130016目录一、题目及设计要求……………………………………………………………………3页二、主要技术……………………………………………………………………………3页三、方案选择…………………………………………………………………………… 3页四、电路设计原理……………………………………………………………………… 3页4.1 模数转换………………………………………………………………………… 4页4.2 数字处理及控制……………………………………………………………………5页五、电路图分介绍……………………………………………………………………… 5页5.1 AT89C51介绍………………………………………………………………………6页 5.2排阻介绍……………………………………………………………………………7页 5.3 晶振电路……………………………………………………………………………7页 5.4 复位电路……………………………………………………………………………8页 5.5 ADC0808介绍………………………………………………………………………8页 5.6共阴极数码管………………………………………………………………………9页 5.7模拟输入电路………………………………………………………………………9页5.8总设计图……………………………………………………………………………10页5.9仿真图………………………………………………………………………………10页六、设计程序……………………………………………………………………………11页七、心得体会……………………………………………………………………………14 页直流数字电压表电路设计报告一、题目及设计要求利用单片机AT89C51与ADC0808设计一个数字电压表，能够测量0～5V的直流电压值，精度越高越好。
直流数字电压表
电子技术课程设计报告题目名称：直流数字电压表的设计姓名：学号：班级：指导教师：重庆大学电气工程学院2010 年6 月直流数字电压表摘要：传统的模拟指针式电压表功能单一，精度低，读数的时候也非常不方便，很容易出错。
而采用单片机的数字电压表由于测量精度高，速度快，读数时也非常的方便，抗干扰能力强等优点而被广泛应用。
本设计给出基于MC14433双积分模数转换器的一种电压测量电路。
数字电压表是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
该系统由MC144333位半A\D转换器、MC1413七路达林顿驱动器阵列、MC4543BCD七段锁存-译码-驱动器、基准电源MC1403和共阳极LED发光数码管组成。
本次设计的简单直流数字电压表的具体功能是：最高量程为1999V，分四个档位量程，即0~1.999V，0~19.99V0~199.9V，0~1999V，可以通过调档开关来实现各个档位。
一、设计内容及要求：1)设计直流数字电压表；2)直流电压测量范围：0V~1.999V，0V~19.99V，0V~199.9V，0V~1999V。
3)直流输入电阻大于100kΩ。
4)画出完整的设计电路图,写出总结报告。
5) 选做内容：自动量程转换。
二、比较和选定设计的系统方案，画出系统框图：方案：本次设计的直流数字电压表由测量电路、双积分模数转换电路电路、数码显示电路和量程转换电路组成，原理框图如图1 所示。
测量电路和量程转换将宽范围的输入直流电压变换为模数转换电路输入电压范围的直流电压，模数转换电路将其转换为数字量，送数码显示电路显示测量值。
三、单元电路设计、参数计算和器件选择：1）量程转换电路：R1、R2、R3、R4对输入电压进行分压，使x V 直流输入电压的范围是0V~2V 。
由于直流输入电阻要求大于100k Ω，设定总电阻为1000K Ω。
列出方程计算各电阻阻值：41234431234432123412340.0010.010.11000R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R K ⎧=⎪+++⎪+⎪=⎪+++⎨⎪++⎪=+++⎪⎪+++=Ω⎩ 得：1234900;90;9;1R K R K R K R K =Ω=Ω=Ω=Ω 图2 量程转换电路图1直流数字电压表原理框图图3 小数点控制仿真电路（如图所示，当被测电压为6V时，百位上的小数点亮）2）双积分模数转换电路：集成双积分模数转换器MC14433原理电路和引脚图如图4所示。
～V数字式直流电压表设计实验报告
uint adc_val,dis_val;
uchar i,cnt;
/************************************************/
void port_init(void)
return(temp2);
}
/**************************/
uint conv(uint i)
{
long x;
uint y;
x=(5000*(long)i)/1023;
y=(uint)x;
return y;
}
void delay(uint k)
{
uint i,j;
for(i=0;i<k;i++)
Delay_nms(5);
LcdWriteCommand(0x0c);//开显示，不显示光标
Delay_nms(5);
}
//************写命令到LCM子函数************
void LcdWriteCommand(uchar CMD)
{
LCM_RS_0;LCM_RW_0;
DataPort=CMD;
2. 掌握数据采集与显示的应用；
3．掌握数据处理的方法；
二、实验内容
1. 编一程序，实现0～5V 数字式直流电压表功能,用电位器RV1 作模拟量的输入，右边4
位数码管显示输入电压值，使用 PA7 进行模拟量输入。其仿真电路见下图5-1所示。
图5-10～5V 数字式直流电压表仿真电路图
2.实现输入信号的幅值为 0~10V，重新设计实现电路和算法程序，电路图如5-2所示。
数字直流电压表的设计(附程序及电路图)
数字直流电压表的设计实验报告要求：设计一个能测量直流电压并显示的数字电压表。
直流电压输入范围：0V～5V，最小分辨率0.5V，准确率>80％，偏差<30％。
数码显示至少3位。
对于ad采样我们采取的是PCF8591，PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bit CMOS数据获取器件。
PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I2C总线接口。
PCF8591的3个地址引脚A0, A1和A2可用于硬件地址编程，允许在同个I2C总线上接入8个PCF8591器件，而无需额外的硬件。
在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I2C总线以串行的方式进行传输。
PCF8591的功能包括多路模拟输入、内置跟踪保持、8-bit模数转换和8-bit数模转换。
PCF8591的最大转化速率由I2C总线的最大速率决定。
具有以下特性：【1】单独供电【2】PCF8591的操作电压范围2.5V-6V【3】低待机电流【4】通过I2C总线串行输入/输出【5】PCF8591通过3个硬件地址引脚寻址【6】PCF8591的采样率由I2C总线速率决定【7】4个模拟输入可编程为单端型或差分输入【8】自动增量频道选择【9】PCF8591的模拟电压范围从VSS到VDD【10】PCF8591内置跟踪保持电路【11】8-bit逐次逼近A/D转换器【12】通过1路模拟输出实现DAC增益该电路的电路图如下图所示，由于proteus比较理想，单片机最小系统没有画出，实际中缺少，单片机是不能运行的。
PCF8591是八位的ad采样，最小分辨率可以达到0.02V。
配套实验程序：Ad_da.c/*-----------------------------------------------名称：IIC协议PCF8591ADDA转换内容：此程序通过IIC协议对DAAD芯片操作，读取电位器的电压通过液晶显示，并输出模拟量，用LED 亮度渐变指示------------------------------------------------*/#include<reg52.h> //包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义#include <intrins.h> //包含NOP空指令函数_nop_();#include<LCD1602.h>#define AddWr 0x90 //写数据地址#define AddRd 0x91 //读数据地址sbit Sda=P1^2; //定义总线连接端口sbit Scl=P1^1;bit ADFlag; //定义AD采样标志位//unsigned char code Datatab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//7段数共阴码管段码表//data unsigned char Display[8];//定义临时存放数码管数值/*------------------------------------------------延时程序------------------------------------------------*/void mDelay(unsigned char j){unsigned int i;for(;j>0;j--){for(i=0;i<125;i++){;}}}/*------------------------------------------------初始化定时器1------------------------------------------------*/void Init_Timer1(void){TMOD |= 0x10;TH1=0xff;/* Init value */TL1=0x00;//PT1=1; /* 优先级*/EA=1; /* interupt enable */ET1=1; /* enable timer1 interrupt */TR1=1;}/*------------------------------------------------启动IIC总线------------------------------------------------*/void Start(void){Sda=1;_nop_();Scl=1;_nop_();_nop_();Scl=0;}/*------------------------------------------------停止IIC总线------------------------------------------------*/ void Stop(void){Sda=0;_nop_();Scl=1;_nop_();Sda=1;_nop_();Scl=0;}/*------------------------------------------------应答IIC总线------------------------------------------------*/ void Ack(void){Sda=0;_nop_();Scl=1;_nop_();Scl=0;_nop_();}/*------------------------------------------------非应答IIC总线------------------------------------------------*/ void NoAck(void){Sda=1;_nop_();Scl=1;_nop_();_nop_();}/*------------------------------------------------发送一个字节------------------------------------------------*/ void Send(unsigned char Data){unsigned char BitCounter=8;unsigned char temp;do{temp=Data;Scl=0;_nop_();if((temp&0x80)==0x80)Sda=1;elseSda=0;Scl=1;temp=Data<<1;Data=temp;BitCounter--;}while(BitCounter);Scl=0;}/*------------------------------------------------读入一个字节并返回------------------------------------------------*/unsigned char Read(void){unsigned char temp=0;unsigned char temp1=0;unsigned char BitCounter=8;Sda=1;doScl=0;_nop_();Scl=1;_nop_();if(Sda)temp=temp|0x01;elsetemp=temp&0xfe;if(BitCounter-1){temp1=temp<<1;temp=temp1;}BitCounter--;}while(BitCounter);return(temp);}/*------------------------------------------------写入DA数模转换值------------------------------------------------*/void DAC(unsigned char Data){Start();Send(AddWr); //写入芯片地址Ack();Send(0x40); //写入控制位，使能DAC输出Ack();Send(Data); //写数据Ack();Stop();}/*------------------------------------------------读取AD模数转换的值，有返回值------------------------------------------------*/unsigned int ReadADC(unsigned char Chl){unsigned int Data;Start(); //写入芯片地址Send(AddWr);Ack();Send(0x40|Chl);//写入选择的通道，本程序只用单端输入，差分部分需要自行添加//Chl的值分别为0、1、2、3，分别代表1-4通道Ack();Start();Send(AddRd); //读入地址Ack();Data=Read(); //读数据Data=Data*196;//还原电压值近似Data=Data/100;Scl=0;NoAck();Stop();return Data; //返回值}/*------------------------------------------------主程序------------------------------------------------*/void main(){unsigned char num; //DA数模输出变量unsigned char ADtemp; //定义中间变量InitLcd();mDelay(20);Init_Timer1();while(1){DAC(num); //DA输出，可以用LED模拟电压变化num++; //累加，到256后溢出变为0，往复循环。
直流数字电压表设计实验报告
洛阳理工学院实验报告
系部计算机系班级B140502学号 B 姓名韩亚辉
课程名称单片机原理及应用实验日期2016/6/1 实验名称直流数字电压表设计成绩
实验目的：掌握LED 动态显示和A/D转换接口设计方法。
实验条件：装有Keil u Vision3编译软件和ISIS 7Professional仿真软件的电脑。
一、实验要求：
（1）数码管动态显示编程；
（2）A/D转换查询法编程；
（3）考察延时量对动态显示效果的影响。
二、实验步骤：
（1）提前阅读与实验7相关的阅读材料；
（2）参照实验原理图，在ISIS中完成电路原理图的绘制；
（3）采用uVision3进行C51动态显示和A/D转换的编程及调试；
三、运行结果：
仿真运行截图如下图所示：。
实验7.直流数字电压表设计
TL0=0x9c;
ET0=1;//打开T0中断
TR0=1;//启动定时器0
EA=1;//打开全局中断
while(1)
{
ST=0;//发出启动脉冲信号
delay(10);
=1;
delay(10);
ST=0;
while(EOC==1);//查询结束状态
delay(100);
uchar code duanma[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//0-9数码管段码
sbit p2_3=P2^3;//定义数码管四个位选位
sbit p2_2=P2^2;
sbit p2_1=P2^1;
sbit p2_0=P2^0;
OE=1;//OE置1信号
i=P1;//将A/D结果赋值给i
display();//输出A/D结果
delay(10);
OE=0;//OE置0信号
}
}
/*T0中断函数*/
time()interrupt 1
{
ET0=0;//关闭定时器0中断
TR0=0;//关闭定时器0
TH0=0x9c;//T0装入初值
TL0=0x9c;
(2)A/D转换查询法编程；
(3)考察延时量对动态显示效果的影响。
【实验步骤】
(1)提前阅读与实验7相关的阅读材料；
(2)参考图A.72~A.74；和表A.7，在ISIS中完成原理图的绘制；
(3)采用μVision3进行C51动态显示和A/D转换编程及调试。
【实验要求】
提交实验报告并包括如下内容：电路原理图、A/D转换原理分析、C51源程序（含注释语句）、仿真运行截图及实验小结。
直流电压表的设计
实验十七直流电压表的设计一、实验目的返回1. 理解双积分A/D转换器7109及数字电压表的工作原理。
2. 掌握直流电压表的界面设计和软件设计。
3．测量数据的误差分析。
二、实验任务和内容1. 设计一个直流电压表，设计要求为（1）测量量程分为200mV、400mV、800mV、2V、4V、8V；（2）测量分辩率为12bit；（3）测量对象可选择为可调电位器的输出或外部电压2. 设计完成后，用电压表不同量程进行测量，求相对误差。
三、实验器材1. 计算机(具有运行windows2000和图形化控件的能力) １台2. SJ-8002B电子测量实验箱１台3. Q9连接线１根4. 4 1/2数字万用表１台四、实验原理1、直流电压表原理直流电压表的测量原理是，被测模拟直流电压经输入放大后，经A/D转换器为数字量，通过计算机的EPP接口传到计算机进行数据处理，将测量结果显示在计算机屏幕上。
本实验使用“SJ8002B电子测量实验箱”的双积分A/D转换器7109完成直流电压的数字化转换，采样 PC机的虚拟仪器软件平台（LabVIEW）完成界面设计和软件设计，实现直流电压的数字化测量。
测量原理如图1所示图1 直流电压测量原理框图4.2 A/D7109的接口工作原理本实验双积分A/D转换器ICL7109实验电路图。
图2 双积分式A/D转换器7109测量电压原理图ICL 7109 是双积分式12 位A/D转换器，转换时间由外部时钟周期决定，为10140/58个时钟周期。
其主要引脚定义如下：① B1～B12：12bit的数据输出端②OR：溢出判别，输出高电平表示过量程；反之，数据有效。
③POL：极性判别，输出高电平表示测量值为正值；反之，负值。
④MODE：方式选择，当输入低电平信号时，转换器处于直接输出工作方式。
此时可在片选和字节使能的控制下直接读取数据；当输入高电平时，转换器将在信号信号握手方式的每一转换周期的结尾输出数据（本实验选用直接输出工作方式）。
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实验7.直流数字电压表设计
【实验目的】
掌握LED动态显示和A/D转换接口设计方法。
【实验内容】
实验原理图如图 A.109所示，图中4联共阴极数码管以I/O 口方式连接单片机，其中断
码A~G 和DP接口接P0.0~P0.7 口，为嘛1~4 接P2.0~P2.3 口，ADC0808 采用I/O口方式接线，其中被测模拟量由0#通道接入，位地址引脚ADDA、ADDB、ADDC均接地，START和ALE 并联接P2.5, EOC接P2.6, OE 接P2.7，CLOCK接P2.4。
图A.109实验7的电路原理图
在编程软件配合下，要求实现如下功能：调解电位器RV1可使其输出电压在0~5V之间
变化。
经A/D转换后，数码管以十进制数形式动态显示电位器的调解电压。
动态显示编程原理：将待显示数据拆解为3位十进制数，并分时地将其在相应数码管上显示。
一次完整的输出过程为最低位数据送P0 口T P2.3 口清零T软件延时T P2.3置1~中
间位数据送P0 口T P2.2置1T最高为数据送P0 口T P2.1清零T软件延时T P2.1置1,如此无限循环。
A/D转换编程原理：启动信号与输出使能信号均由软件方式的正脉冲提供；结束信号由
P2.6的高电平提供。
A/D转换时钟信号由T0定时方式2中断提供。
一次完整的A/D转换过程为：发出启动信号T查询EOC标志T发出OE置1信号T读取A/D结果T发出OE清零信号。
如此无限循环。
【实验内容】
(1) 数码管动态显示编程；
(2) A/D转换查询法编程；
(3) 考察延时量对动态显示效果的影响。
【实验步骤】
(1) 提前阅读与实验7相关的阅读材料；
(2) 参考图A.72~A.74;和表A.7，在ISIS中完成原理图的绘制；
(3) 采用卩Vision3进行C51动态显示和A/D转换编程及调试。
【实验要求】
提交实验报告并包括如下内容：电路原理图、A/D转换原理分析、C51源程序(含注释
语句)、仿真运行截图及实验小结。
【参考图表】
【实验程序】
/*直流数字电压表程序*/
#in clude<reg51.h>
#defi ne uchar un sig ned char
#defi ne uint un sig ned int
uchar code dua nm a[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//0-9 数码管段码
sbit p2_3=P2A3;//定义数码管四个位选位
sbit p2_2=P2A2;
sbit p2_1= P2A1；
sbit p2_0=P2A0；
sbit CLK=P2A4;〃定义时钟信号位
sbit ST=P2A5;〃定义ADC0808 启动位
sbit EOC=P2A6;〃定义ADC0808转换结束信号位
sbit OE=P2A7;//定义ADC0808输出使能信号位
uint i;
/*以下为延时程序，z为1延时约1ms*/
void delay(uchar z)
{
uchar x,y;
for(x=0;x<z;x++)
for(y=0;y<110;y++);
}
/*数码管动态显示，4个数码管轮流显示数值*/
void display()
{
P0=duanma[i%10];// 求个位
p2_3=0; delay(5);
p2_3=1;
P0=duanma[i/10%10];// 求十位p2_2=0;
delay(5);
p2_2=1;
P0=duanma[i/100%10];// 求百位
p2_1=0;
delay(5);
p2_1=1;
P0=duanma[i/1000];// 求千位p2_0=0;
delay(5); p2_0=1;
}
/* 主函数*/
void main()
{
TMOD=0x02;// 定时器0 工作方式2( M1MO 为02) TH0=0x9c;//T0 装入初值
TL0=0x9c;
ET0=1;〃打开T0中断
TR0= 1 ;//启动定时器0
EA=1;//打开全局中断
while(1)
{
ST=O;〃发出启动脉冲信号delay(10);
ST=1;
delay(10);
ST=0;
while(E0C==1);〃查询结束状态delay(100);
0E=1;//0E 置1 信号i=P1;//将A/D结果赋值给i display();// 输出A/D 结果delay(10);
0E=0;//0E 置0 信号
}
}
/*T0 中断函数*/
time( )in terrupt 1
{
ETO=O;〃关闭定时器0中断
TRO=O;〃关闭定时器0
TH0=0x9c;//T0 装入初值
TL0=0x9c;
ET0=1;〃打开定时器0中断
TR0=1;〃打开定时器0 CLK=~CLK;/按位取反EA=1;〃打开总中断
}
【仿真截图】
略
【实验小结】
通过本次试验，对LED动态显示和A/D转换有了进一步的了解，在编写程序以及调试的过程中，逐渐理解并掌握了ADC0808的工作原理；同时，在本次实验中，通过对课本上类似实验的改编和仿真调试，对于所学的知识是一种活学活用的锻炼，同样一个实验用不同的接口和改变一个提供时钟脉冲的器件就变成了另外一种实现方式，在这其间只需要对程序的个别地方进行改动，就能调试通过，这不仅是对知识的运用更是对编写程序能力的一种锻炼。
（注：表格素材和资料部分来自网络，供参考。
只是收取少量整理收集费用，请预览后才下载，期待你的好评与关注）。