基于单片机实训板的数字电压表设计

合集下载

基于单片机的数字电压表设计

基于单片机的数字电压表设计一、引言在电子测量领域中，电压表是一种常用的测量仪器，用于测量电路中的电压值。

传统的模拟电压表由于精度低、读数不便等缺点，逐渐被数字电压表所取代。

数字电压表具有精度高、读数直观、抗干扰能力强等优点，广泛应用于工业自动化、电子设备检测、实验室测量等领域。

本文将介绍一种基于单片机的数字电压表设计方案，详细阐述其硬件电路设计、软件编程实现以及系统性能测试。

二、系统总体设计方案（一）设计要求设计一款基于单片机的数字电压表，能够测量 0 5V 的直流电压，测量精度为 001V，具有实时显示测量结果的功能。

（二）系统组成本数字电压表系统主要由以下几个部分组成：1、传感器模块：用于将输入的电压信号转换为适合单片机处理的电信号。

2、单片机模块：作为系统的核心，负责对传感器采集到的数据进行处理和计算，并控制显示模块显示测量结果。

3、显示模块：用于实时显示测量的电压值。

三、硬件电路设计（一）传感器模块选用 ADC0809 作为模数转换芯片，它具有 8 个模拟输入通道，可以将 0 5V 的模拟电压转换为 8 位数字量输出。

（二）单片机模块选择 AT89C51 单片机作为控制核心，它具有 4K 字节的 Flash 程序存储器和 128 字节的随机存取数据存储器。

（三）显示模块采用液晶显示屏（LCD1602）作为显示器件，它能够清晰地显示数字和字符信息。

四、软件编程实现（一）编程语言选择使用 C 语言进行编程，C 语言具有语法简洁、可移植性强等优点。

（二）主程序流程主程序首先进行系统初始化，包括单片机端口初始化、LCD1602 初始化、ADC0809 初始化等。

然后启动 ADC0809 进行模数转换，读取转换结果并进行数据处理，计算出实际的电压值。

最后将电压值发送到 LCD1602 进行显示。

（三）模数转换子程序ADC0809 的转换过程通过控制其启动转换引脚（START）和读取转换结束引脚（EOC）来实现。

基于单片机的数字电压表设计

基于单片机的数字电压表设计一、背景介绍随着科技的发展，越来越多的人开始关注电压表。

电压表是一种测量电压的仪器，它可以根据检测到的电压值显示出相应的数字。

传统的电压表使用指针或指示灯来显示电压值，但这种方式会有很多限制，例如不能显示小于1V的电压值，对于高精度的测量也不能满足要求。

为了解决上述问题，本文提出了一种基于单片机的数字电压表设计方案。

二、基于单片机的数字电压表设计原理基于单片机的数字电压表设计采用单片机ADC（模数转换）模块来检测电压值，将检测到的电压值转换成数字值，然后通过LCD（液晶显示器）来显示。

该设计中需要使用一个模拟信号处理电路，它包括一个放大器、一个滤波器和一个参考电压电路。

放大器可以增加信号的幅值，以便更好地检测信号的电压值；滤波器可以削弱外部电磁干扰，以便更好地检测电压值；参考电压电路可以把外部电压转换为0-5V之间的电压，以便更好地检测电压值。

三、设计方案1.单片机：AT89S522.ADC模块：AD79053.放大器：LM3584.滤波器：LPF（低通滤波器）5.参考电压电路：LM3176.LCD显示器：12864四、设计步骤1. 利用LM358放大器和LPF滤波器对测量的电压值进行放大和滤波处理，以获得更精准的数据。

2. 利用LM317参考电压电路将放大后的电压值转换为0-5V的电压，以便更好地检测电压值。

3. 将转换后的电压值送入AD7905 ADC模块，将检测到的电压值转换成数字值。

4. 将转换后的数字值送入AT89S52单片机，并通过12864 LCD显示器将检测到的电压值显示出来。

五、总结本文提出了一种基于单片机的数字电压表设计方案，主要采用单片机ADC模块来检测电压值，并将检测到的电压值转换为数字值，然后通过LCD显示器显示出来。

该设计方案可以满足各种电压测量要求，具有良好的精度和可靠性。

基于89c51单片机的数字电压表设计

基于89c51单片机的数字电压表设计一、引言现代科技的进步使得电子技术在各个领域都得到广泛应用，其中电压测量作为电子测量技术的基本内容之一，在电力系统、工业自动化、仪表仪器、通信以及家用电器等浩繁领域中发挥着重要的作用。

而数字电压表则是电子测量技术的重要组成部分之一，其具有精度高、使用便利等特点，因而在实际应用中得到广泛的推广和应用。

二、设计原理本次设计的基于89c51单片机的数字电压表主要包含两个部分：模拟电路部分和数字电路部分。

1. 模拟电路部分模拟电路部分主要包括电源部分、电压信号放大部分和滤波部分。

在电源部分，使用线性稳压电源，保证系统的稳定性。

电压信号放大部分主要接受差分放大器放大输入信号，提高系统的灵敏度。

为了滤除输入信号中的高频噪声，滤波部分使用低通滤波器对信号进行滤波。

2. 数字电路部分数字电路部分主要由89c51单片机、ADC（模数转换器）、显示模块和按键模块组成。

89c51单片机作为主控制芯片，具有浩繁强大的功能，如高度集成、易编程、合理的存储空间等。

ADC模块的作用是将模拟电压信号转换为数字信号，以便单片机进行处理。

显示模块用于显示测量到的电压值，可以选择LED数码管、LCD液晶屏等方式进行显示。

按键模块则提供了对测量功能的开启和关闭，参数的调整等功能。

三、设计过程1. 模拟电路的设计模拟电路部分主要包括电源部分、电压信号放大部分和滤波部分。

电源部分接受线性稳压电源，通过变压器、整流电路和稳压电路得到所需的5V直流电源。

电压信号放大部分接受差分放大器，通过调整放大倍数，适应不同电压范围的测量。

滤波器部分接受低通滤波器，去除噪声干扰。

2. 数字电路的设计数字电路部分主要由89c51单片机、ADC、显示模块和按键模块组成。

起首进行单片机的编程，通过编程，设置ADC的工作方式、测量范围和采样频率等参数。

接着毗连ADC和单片机，通过串口通信的方式将转换后的数字信号传输给单片机。

再通过显示模块将测量到的电压值显示出来。

基于单片机的数字电压表的课程设计

基于单片机的数字电压表的课程设计一、引言在电子测量领域，电压表是一种常见且重要的测量工具。

传统的模拟电压表存在精度低、读数不直观等缺点，而数字电压表则凭借其高精度、高稳定性和直观的数字显示等优势，在电子测量中得到了广泛的应用。

本课程设计旨在基于单片机设计一款数字电压表，以实现对直流电压的准确测量和数字显示。

二、设计要求1、测量范围：0 5V 直流电压。

2、测量精度：优于 01V 。

3、显示方式：四位数码管显示。

4、具备超量程报警功能。

三、系统总体设计本数字电压表系统主要由单片机最小系统、A/D 转换模块、数码管显示模块和报警模块组成。

单片机最小系统作为控制核心，负责整个系统的运行和数据处理。

A/D 转换模块将输入的模拟电压转换为数字量，供单片机读取。

数码管显示模块用于显示测量的电压值。

报警模块在测量电压超过设定范围时发出报警信号。

四、硬件设计1、单片机最小系统选用 STC89C52 单片机，其具有性能稳定、价格低廉等优点。

最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。

2、 A/D 转换模块采用 ADC0809 芯片进行 A/D 转换。

ADC0809 是 8 位逐次逼近型A/D 转换器，具有 8 个模拟输入通道，能够满足本设计的需求。

3、数码管显示模块使用四位共阳极数码管进行电压显示。

通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选，实现数字的显示。

4、报警模块采用蜂鸣器作为报警元件，当测量电压超过 5V 时，单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声报警。

五、软件设计软件部分主要包括主程序、A/D 转换子程序、数据处理子程序和显示子程序等。

1、主程序负责系统的初始化，包括单片机端口设置、A/D 转换器初始化等。

然后循环调用 A/D 转换子程序、数据处理子程序和显示子程序，实现电压的测量和显示。

2、 A/D 转换子程序控制 ADC0809 进行 A/D 转换，并读取转换结果。

3、数据处理子程序将 A/D 转换得到的数字量转换为实际的电压值，并进行精度处理。

基于单片机的数字电压表设计

关键词：Ｍ（：【最小系统；，ＶＩ’８９（５２；ＡＩ）Ｃ０８０９；ＤＡ（Ｘ）８３２中图分类号：《）４４Ｉ文献标识码：文章编号：Ｉ６７４～５０７８（２０Ｉ４）（）ｌ一００５０—０５Ｄ０Ｉ：Ｉｌｌ＿３９６９／ｊｉ，；ｓＨ１６７４５０７８２０Ｉ４（Ｊ１０ｌ４
一、方案论证与比较（一）数字电压表设计常用的基本方法方案一（如图１所示）采用比较器、减法器、电子开关以及少量的分立元件，将电压输出到ＡＤＣ０８０９再转换为数字信号后送单片机控制，然后通过显示器显示。但由于元件分散性太大，即使采用了单片机最小系统，由于电子开关ＩＣ４０６６的内阻较大，导致在其上的压降也较大，使小信号衰减严重，输入到ＡＤＣ０８０９的电压值与待测电压相差较远，抗干扰能力较弱，不能达到本题目的基本要求。
０Ｖ～１．２８Ｖ１．２８Ｖ～２．５６Ｖ２．５６Ｖ～３．８４Ｖ３．８４Ｖ一５．１２Ｖ５．１２Ｖ～６．４Ｖ６．４Ｖ～７．６８Ｖ７．６８Ｖ～８．９６Ｖ８．９６Ｖ～１０．２４Ｖ
０Ｖ１．２８Ｖ２．５６Ｖ３．８４Ｖ５．１２Ｖ６．４Ｖ７．６８Ｖ８．９６Ｖ
成
ＡＤＣ０８０９的输入电压范围限定在１．２８Ｖ以内，需在前放置一个减法器，控制输入电压量。当待测电压处于下列各档次时，对应的ＤＡＣ０８３２的输出电
压如表１所示：
表１ＤＡＣ０８３２的输出电压表
待测输入电压范围（ｖ）ＤＡＣ０８３２输出电压（ｖ） ห้องสมุดไป่ตู้

基于单片机的简易数字电压表设计

基于单片机的简易数字电压表设计随着电子技术的迅猛发展，数字电压表在实验室、工业和日常生活中的应用越来越广泛。

本文将详细介绍基于单片机的简易数字电压表的设计过程，包括系统设计思路、硬件选型、软件实现以及调试过程。

设计一个简易数字电压表的目标是实现对直流电压的实时测量，并将其以数字形式显示。

该系统的核心是单片机，它负责数据采集、处理及结果显示。

选用单片机的原因在于其体积小、成本低、易于编程等优点。

在硬件设计方面，系统主要由输入电路、单片机、显示模块和电源模块组成。

输入电路的作用是将待测电压信号转化为单片机可处理的电信号。

一般采用分压电路，通过电阻分压的方法，将高电压降低至单片机的可接受范围。

还需考虑输入电压的范围，以确保测量精度和系统安全。

选用的单片机需具备一定的模拟输入功能，以便对电压进行采样。

常用的单片机型号有51系列、AVR系列及STM32系列等，其中STM32系列因其较高的性能和丰富的外设而受到广泛关注。

在设计中，应根据具体需求选择合适的单片机，并进行必要的引脚配置。

显示模块的选择是系统设计的重要环节，常用的有液晶显示屏（LCD）和七段数码管。

液晶显示屏具有显示内容丰富、可视角度广等优势，但其功耗相对较高。

而七段数码管则以其简洁明了的特性广泛应用于数字电压表中。

在本设计中，建议使用LCD显示模块，以便于显示多位数值及相关信息。

电源模块的设计需确保系统的稳定运行。

一般采用稳压电源，为单片机及其他外设提供稳定的电压供应。

需考虑电源的功耗及散热问题，确保系统在长期工作中不会出现故障。

数据处理模块是整个系统的核心，其主要任务是将采集到的模拟电压信号转换为相应的数字值。

可采用模数转换（ADC）技术，将模拟信号转换为数字信号，并进行必要的线性化处理。

处理过程中，应考虑量化误差及噪声对测量结果的影响。

数据显示模块负责将处理后的电压值通过LCD显示出来。

在这一过程中，需要对显示内容进行格式化，以确保信息的清晰易读。

基于单片机的数字电压表的设计

目录第1章引言 (1)1.1设计要求 (1)1.2 设计思路 (2)1.3 设计方案 (2)第2章硬件电路设计 (1)2.1 A/D转换模块 (1)2.2 单片机系统 (5)2.3 复位电路和时钟电路 (7)2.4 LED显示系统设计 (8)2.5 总体电路设计 (10)第3章程序设计 (1)3.1 程序设计总方案 (1)3.2 系统子程序设计 (1)第4章仿真与调试 (1)4.1 软件调试 (1)4.2 显示结果及误差分析 (1)结论 (1)参考文献 (1)致谢 (1)附录：程序代码 (1)第1章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，其中电压量的测量最为经常。

而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，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，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。

由于数字式仪器具有读数准确方便、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，进度低，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成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，可扩展性强、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[2]。

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，由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表作全面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、电子管和形式发展到了现在的全固态化、集成化（IC 化），另一方面，精度也从0.01%-0.005%。

基于单片机数字电压表设计

基于单片机数字电压表设计单片机数字电压表是一种先进的电压测量技术，它可以检测和测量精确的电压值。

近年来，这种技术在电力系统、自动化技术、电子设备等各个领域中得到了广泛的应用。

这种技术不仅提高了测量数据的精确性和可靠性，而且可以满足多种功能要求，有效地提高了工程设计的效率。

单片机数字电压表的原理及组成单片机数字电压表是一种半导体装置，基本原理是用参考电路产生一个参考电压，并使用模数转换技术测试输入电压，然后将输入电压与参考电压比较，最后将比较结果显示在数字显示器上。

单片机数字电压表的结构由电源供应器、测试电路、模数转换技术、控制器和数字显示器组成。

电源供应器的输出电压可以用作参考电压，测试电路将输入电压与参考电压比较，模数转换技术将比较结果转换成数字格式的结果，控制器将数字结果发送给数字显示器，数字显示器将结果显示出来。

单片机数字电压表的优点由于单片机数字电压表具有以下优点，使其在电力系统、自动化技术、电子设备等各个领域中得到了广泛的应用。

首先，单片机数字电压表的测量可靠性比传统的模拟电压表高，能够测量更精确的电压值，从而提高测量准确性。

其次，单片机数字电压表具有超高的灵活性。

它可以通过修改程序在软件上实现功能扩展，从而满足不同的电压测量要求。

第三，单片机数字电压表的显示精度高，同时能够提供连续测量结果，以满足对电压变化的时实判断要求。

第四，单片机数字电压表的体积小，可以完全替代传统的模拟电压表，有利于节约空间和重量。

第五，单片机数字电压表的低功耗，无需额外的外部电源，从而提高工作效率。

单片机数字电压表的应用由于其高质量、精密度和稳定性，单片机数字电压表在电力系统和电子设备中有广泛应用。

电力系统中，单片机数字电压表可用于测量高压过程的开关操作，检测变压器的接线状况，监测电缆引线的断线情况，以及预防接地线等。

在电子设备中，单片机数字电压表可用于监控数字设备的电压变化、测量输入电压的精确度，以及进行自动调节和维护等。

基于单片机的数字电压表设计

基于单片机的数字电压表设计数字电压表在电子技术中使用非常广泛，可以用来测量电路中的直流电压、交流电压以及各种信号的幅度等等。

基于单片机的数字电压表实现了数字电压的读取和显示，具有精确、稳定、易操作等特点，下面将介绍基于单片机的数字电压表的设计原理及实现方法。

一、系统结构基于单片机的数字电压表主要是由程序控制模块、模数转换模块和数字显示模块组成。

程序控制模块主要用来完成开机、校准、测试、功能选择等功能；模数转换模块主要将电压信号转换成数字量，供数字显示模块使用；数字显示模块主要将转换后的数字量显示在LCD液晶屏上。

二、硬件设计1.电源电路电源电路主要用来为电路提供稳定的电压和电流，本电路采用稳压电源芯片LM7805实现，稳压芯片输入端连接外部DC12V/1A电源，输出端连接电路板上的整个电路。

2.输入电路输入电路主要用来将被测电源的电压传递给单片机，常规情况下采用分压电路实现。

在本电路中，电阻R1和电容C1为RC滤波电路，起到滤波作用，防止干扰信号的影响；电阻R2是分压电路中的电阻，它根据电压值的不同设置不同的值，以保证被测电压在单片机内部转换过程中不会对单片机产生影响。

3.单片机模块单片机模块是系统的核心部分，本电路中选用STM32F103C8T6单片机实现模数转换和数码管控制，使用C 语言编写程序，通过模拟输入端口读取电压并进行模数转换，将得到的数字使用查表法将其转换为数码管控制脉冲，控制数码管的亮灭实现数字显示。

4.数字显示模块数字显示模块主要由七段数码管、LCD液晶屏幕、导线和电容等器组成，七段数码管用于展示测量到的电压大小，LCD 液晶屏用于展示功能选项、单位等信息。

导线是电路板内部连接线路，电容等器用来平滑电压波动。

三、软件设计1.引脚定义在程序中首先定义STM32F103C8T6单片机内存地址、输入输出引脚和电平状态，其中A0口用来读取被测电压；B0-B7口用来控制七段数码管的亮灭；C0口用来输出PWM，控制风扇的旋转速度；D0口用来控制蜂鸣器的开启和关闭。

基于单片机的数字电压表设计

基于单片机的数字电压表设计一、数字电压表设计1、目的及意义数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础。

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（如：温度计，湿度计，酸度计，重量，厚度仪等），几乎覆盖了电子电工测量，工业测量，自动化仪表等各个领域。

除此之外，数字电压还有着传统指针电压表无可比拟的优点：读数直观、准确，显示范围宽、分辨力高，转入阻抗高，功耗小、抗干扰强等。

因此对数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。

但是传统的数字电压表设计通常以大规模ASIC(专用集成电路)为核心器件，并辅以少量中规模集成电路及显示器件构成，可是这种设计方法灵活性差，系统功能固定，难以更新扩展，不能满足日益发展的电子工业要求。

而应用单片机为核心单元的数字电压表，其灵活性高、系统功能扩展简单，性能稳定可靠。

本课题目的就是以单片机为基础设计出一种结构简单、工作可靠、灵活性好的直流数字电压表。

要求测量范围为0～5V。

2、总体设计方案数字电压表主要包括两部分：硬件电路及软件程序。

而硬件电路采用ATMEL公司的AT89C51作为主处理器，系统主要由信号采集、A/D转换、数据处理输出、驱动显示等几个功能模块组成。

系统框图1如下：图1硬件原理框图被测直流电压由A/D转换单元采集后被量化，再由单片机对A/D转换的结果进行标度变换，得到被测电压的数值，通过单片机对数次转换结果求平均值、并通过SOI串行数据接口把所求平均值输出给显示驱动单元，由该单元完成译码，并驱动数码管显示。

电压表的数字化是将连续模拟的电压量经A/D转化后变为不连续的离散的数字量并加以显示。

在设计过程中采用分模块设计，按照图1把电路分A/D转换、数据处理输出、驱动、显示四个单元。

数值显示是采用八段数码管，由单片机以动态扫描方式驱动，在此方式下能保证足够的亮度和较长的使用寿命。

单片机是将计算机的基本部件微型化，使之集成在一块芯片上的微机。

在自动化装置、智能化仪器仪表、过程控制和家用电器等领域得到日益广泛的应用。

基于单片机的数字电压表设计

基于单片机的数字电压表设计在当今的电子世界里，电压的准确测量已成为各种电路设计和应用的关键部分。

为了满足这一需求，数字电压表应运而生。

本文将详细阐述如何利用单片机设计数字电压表。

在了解数字电压表之前，我们首先需要理解什么是单片机。

单片机是一种微型计算机芯片，它集成了CPU、内存、I/O接口等必要组件，具有体积小、功耗低、价格实惠等优点。

因此，利用单片机来设计数字电压表是十分理想的选择。

数字电压表是一种能够将模拟电压信号转换为数字信号并加以处理的仪器。

它的优点包括测量准确、分辨率高、稳定性好等。

数字电压表的种类繁多，根据应用场景的不同，可以选择不同的设计方案。

在进行数字电压表设计时，我们需要以下几个方面：电压传感器的选择：根据实际应用场景选择合适的电压传感器，例如电压互感器、霍尔电压传感器等。

A/D转换器的选择：A/D转换器是将模拟信号转换为数字信号的关键部件。

在选择时，我们需要考虑其分辨率、转换速率、功耗等参数。

单片机的选择：根据项目需求选择合适的单片机型号，确保其具有足够的资源来处理数字信号。

人机界面的设计：为了便于用户操作和观察，我们还需要设计一个简单易用的人机界面。

在具体实施时，我们需要将电压传感器与A/D转换器连接，并将A/D 转换器的输出端连接到单片机的I/O端口。

然后，我们可以通过编写单片机程序，实现对数字信号的处理、存储和显示。

数字电压表在各种电路设计中都有着广泛的应用，例如电源电路、电机控制电路、模拟电路等。

通过数字电压表，我们可以轻松地监测电路中的电压波动，以便及时进行调整和故障排查。

数字电压表还可以用于科研、教育、生产等领域，为人们提供准确可靠的电压测量数据。

基于单片机的数字电压表设计是一项实用且具有挑战性的任务。

通过掌握数字电压表的基本原理和单片机的应用方法，我们可以实现准确、稳定的电压测量，从而为各种电路设计和应用提供有力的支持。

在未来的电子世界中，数字电压表将继续发挥其重要作用，推动电路技术的发展和创新。

基于单片机的数字电压表的设计

基于单片机的数字电压表的设计数字电压表是一种在电子领域中广泛应用的测试设备，用于测量电路中的电压值。

基于单片机的数字电压表拥有计算精度高、体积小、成本低等特点，成为了当今市场上最为流行的一种数字电压表测量方法。

设计基于单片机的数字电压表需要确定一些关键元件和电路，如ADC（模数转换器）、指示器、单片机等，以下是具体步骤和流程：1. 定义参数和需求：在设计数字电压表时，首先要明确测试电压的量程、测试精度、满量程等，只有清晰地定义这些参数，才能确定适合的元器件和电路。

2. 选取ADC：ADC是数字电压表的核心元件之一，它将模拟电压转换为数字信号。

对于基于单片机的数字电压表，通常采用内置于单片机的ADC或外置的一些通用的ADC 芯片。

选取ADC时需要考虑其分辨率、转换速度等性能指标，以满足设计的要求。

3. 选取指示器：指示器是用来显示测试结果的设备，一般有数字显示器和模拟表两种。

数字电压表通常使用数字显示器作为指示器，具有体积小、显示清晰、功耗低等特点。

4. 选取单片机：单片机是数字电压表中非常重要的元器件，它可以实现ADC的引脚控制和数据处理。

在选取单片机时，需要考虑其存储器大小、处理能力、功耗等方面，以保证测试结果精确。

5. 实现电路：将选定的元器件按照电路原理图进行连线，设计好合适的滤波电路、参考电压等，保证测试结果的精度和稳定性。

6. 软件编写：通过单片机自带的编程软件或其他编程软件编写单片机的程序，实现ADC数据采集、数据处理、数字显示等功能，同时实现测试参数的设定和调整。

7. 测试和优化：在电路和程序编写完成后，需要进行测试和评估，根据测试结果进行优化和调整，提高数字电压表的测量精度和可靠性。

基于单片机的数字电压表具有较高的灵活性和可扩展性，可以通过增加外部接口实现更多的测量功能。

同时，单片机的应用还可以实现自动校准、自动调零等功能，为测试工作提供更多的便利。

因此，基于单片机的数字电压表在电子测试领域中得到广泛应用，成为了数字电压表的一种重要类型。

基于单片机的数字电压表设计

基于单片机的数字电压表设计在当今的电子世界中，电压表是一种必不可少的测量工具。

随着技术的进步，数字电压表因其精度高、易于读取、稳定性好等优点逐渐取代了传统的模拟电压表。

本文将探讨如何基于单片机设计数字电压表。

一、硬件设计1、1传感器模块传感器模块是数字电压表的重要组成部分，负责将输入的模拟电压转化为可被单片机处理的数字信号。

通常，我们使用ADC（模数转换器）来实现这一功能。

ADC的精度直接决定了电压表的测量精度。

1、2单片机模块单片机是数字电压表的“大脑”，负责控制整个系统的运行。

我们选择具有较高性能和可靠性的单片机，如Arduino、STM32等。

这些单片机都具有丰富的外设接口，便于实现复杂的控制逻辑。

1、3显示模块显示模块负责将单片机的处理结果呈现给用户。

常用的显示模块包括LED数码管、LCD液晶屏等。

选择适合的显示模块，可以大大提升电压表的易用性。

二、软件设计2、1数据采集与处理软件首先通过ADC从传感器模块读取模拟电压，然后对其进行处理，得到实际的电压值。

这一步的关键在于选择合适的ADC算法和设置合适的参考电压。

2、2数据输出与存储处理后的电压值需要被输出并存储起来。

通常，我们使用LCD液晶屏将电压值实时显示出来，同时也可以通过串口将数据传输到计算机或云端进行存储和分析。

三、精度与稳定性优化3、1硬件校准为了提高电压表的测量精度，我们可以在生产过程中对每一块电压表进行硬件校准。

通过调整ADC的参考电压或者在软件中进行校准算法的优化，可以有效提高电压表的测量精度。

3、2软件滤波在实际应用中，由于各种噪声和干扰的存在，电压表的读数可能会出现波动。

我们可以通过软件滤波算法，如平均滤波、卡尔曼滤波等，来减小这些干扰对测量结果的影响。

四、应用与扩展基于单片机的数字电压表不仅可以在实验室或工业现场使用，还可以扩展出更多的应用场景。

例如，通过加入无线通信模块，我们可以实现远程监控；通过加入更多的传感器，我们可以实现多通道的电压测量；通过与计算机或云端进行数据交互，我们可以实现大数据分析和预测。

基于单片机的数字电压表设计

引言数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM, 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。

传统的指针式电压表功能单一、精度低, 不能满足数字化时代的需求, 采用单片机的数字电压表, 由精度高、抗干扰能力强, 可扩展性强、集成方便。

目前, 由各种单片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, 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水平。

本论文重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原理。

1 实训要求（1）基本要求:①实现8路直流电压检测②测量电压范围0-5V③显示指定电压通道和电压值④用按键切换显示通道（2）发挥要求①测量电压范围为0-25V②循环显示8路电压2 实训目的（1）进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理；（2）掌握单片机的借口技术及, ADC0809芯片的特性, 控制方法；（3）通过这次实训设计, 掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术；（4）通过实际程序设计和调试, 逐步掌握模块化程序设计的方法和调试技术。

3 实训意义通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程, 使自身了解开发单片机应用系统的全过程, 强化巩固所学知识, 为以后的学习和工作打下基础。

4 总体实训方案测量一个0——5V的直流电压, 通过输入电路把信号送给AD0809, 转换为数字信号再送至89s52单片机, 通过其P1口经数码管显示出测量值。

4.1 结构框图如图1—1所示图1—14.2 原理及功能8路数字电压表主要利用A/D转换器, 其过程为如下: 先用A/D转换器对各路电压值进行采样, 得到相应的数字量, 再按数字量与模拟量成比例关系运算得到相应的模拟电压值, 然后把模拟值通过数码管显示出来。

基于单片机的数字电压表设计

以51单片机为核心，8位精度模数转换器ADC0804捕捉到电压模拟信号转换成数字信号传给单片机分析，使用lcd1602为显示核心。

（附带原理图集c语言代码）#include <reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar r8,r7,r6,r5,r4,r3,r2,r1;uint shi,ge,xs,xss,temp,volt,num;uchar Vref=5; //基准电压（注意：电压越大精度愈低）uchar code table[]=" It's Amazing!"; uchar code table1[]=" V olt: . V";uchar code table2[]="0123456789" ;sbit s1=P2^0;sbit s2=P2^1;sbit s3=P2^2;sbit s4=P2^3;sbit s5=P2^4;sbit s6=P2^5;sbit s7=P2^6;sbit s8=P2^7;sbit lcden=P3^4;sbit lcdrs=P3^5;sbit lcdrw=P3^6;sbit wr=P3^1;sbit rd=P3^2;sbit cs=P3^0;void delay(uchar x){uchar y,z;for(y=110;y>0;y--)for(z=x;z>0;z--);}void write_com(uchar com) //lcd写控制命令与时序{lcdrs=0;lcdrw=0;P0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;}void write_data(uchar date) //lcd写数据命令与时序{lcdrs=1;lcdrw=0;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;}void init() //lcd初始化{cs=0; //片选选中AD转化器lcden=0;write_com(0x38);write_com(0x0e);write_com(0x0c); //不显示光标write_com(0x01);write_com(0x80+0x10);}void chuzhi(){if(s8==1) r8=1;else r8=0;if(s7==1) r7=1;else r7=0;if(s6==1) r6=1;else r6=0;if(s5==1) r5=1;else r5=0;if(s4==1) r4=1;else r4=0;if(s3==1) r3=1;else r3=0;if(s2==1) r2=1;else r2=0;if(s1==1) r1=1;else r1=0;}void start() //开始转换{wr=1;wr=0;wr=1;}void display_init() //显示器固定不变的部分{write_com(0x80);for(num=0;num<16;num++){write_data(table[num]);delay(5);}write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<15;num++){write_data(table1[num]);delay(5);}}void jisuan() //计算电压值{volt=((r8*128+r7*64+r6*32+r5*16+r4*8 +r3*4+r2*2+r1*1)*0.00392156862745098039 21568627451)*Vref*100;}void display() //显示器动态部分{chuzhi();jisuan();shi=volt/1000;ge=(volt%1000)/100;xs=((volt%1000)%100)/10;xss=((volt%1000)%100)%10;write_com(0x80+0x40+7);write_data(table2[shi]);delay(5);write_com(0x80+0x40+8);write_data(table2[ge]);delay(5);write_com(0x80+0x40+10);write_data(table2[xs]);delay(5);write_com(0x80+0x40+11);write_data(table2[xss]);delay(5);}void main(){init();display_init(); while(1){start();delay(5);rd=0;display(); }}。

基于单片机数字电压表设计

目录1 引言 (2)2 软件介绍 (3)2.1 PROTEUS 软件介绍 (3)2.2 Keil C51软件简介 (4)3软件仿真电路设计 (5)3.1 电路的工作原理 (5)3.2 电路原理图 (5)3.3 主要芯片简介 (6)3.3.1 AT89C51 芯片 (6)3.3.2 ADC0808 (8)3.3.3 74LS161 (9)3.3.4 七段数码管 (10)4 系统硬件设计 (11)4.1 主程序 (11)4.2 A/D转换子程序设计 (13)4.3 时钟电路的设计 (14)4.4 复位电路 (14)4.5 显示部分 (15)4.6 循环显示设计 (17)5 调试运行 (18)6总结 (21)参考文献 (22)附录 (23)1 引言随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。

数字电压表（DigitalVoltmeter）简称DVM，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。

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水平。

本章重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原目前，由各种单片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，示出强大的生命力理。

在高精度数字电压表中，常采用由积分式和比较式相结合起来的复合式A/D转换器。

本设计以AT89C51单片机为核心，以双积分型A/D转换器ADC0808、七段数码管为主体，构造了一款简易的数字电压表，能够实现自动和手动测量8路0.00～5.00V的直流电压，最小分辨率为0.02V，测量误差约为正负0.02V。

2 软件介绍2.1 PROTEUS 软件介绍PROTEUS ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。