量程自动转换液晶显示数字电压表
量程自动切换电压表设计
量程自动切换电压表是一种能够根据输入电压的大小自动切换量程以保证测量精度的电子测量仪器。
以下是一个简单的量程自动切换电压表设计方案：1. 电路原理：-使用多个测量范围的电阻分压器，并通过开关控制不同范围的电阻分压器接入电路。
-利用比较器电路和逻辑电路来检测输入电压的大小，并控制开关切换电阻分压器，以实现自动量程切换。
2. 组件选择：-选择合适的电阻分压器，确保在不同量程下具有足够的精度和稳定性。
-选取高精度的比较器和逻辑电路芯片，以确保测量的准确性和可靠性。
3. 自动切换逻辑设计：-设计比较器和逻辑电路，用于检测输入电压的大小，并根据设定的阈值来触发自动量程切换。
-确定切换逻辑，例如通过比较输入电压与预设阈值的大小关系来确定应采用哪个量程。
4. 显示单元设计：-配置数码显示单元，将测量到的电压值显示在数码显示屏上，以便用户观察。
5. 电源和隔离设计：-确保电路的稳定供电和电气隔离，以保证测量精度和安全性。
6. 原理图绘制和布局：-根据设计要求绘制电路原理图，并考虑元件的布局和连接方式。
-确保信号传输路径短小，减少干扰和误差。
7. 实际搭建和调试：-按照原理图在实际硬件上搭建电路。
-进行电路调试和测试，验证自动切换功能的正确性和稳定性。
8. 性能验证：-对设计的量程自动切换电压表进行性能验证，包括准确度、响应速度、稳定性等指标的测试。
以上是一个简单的量程自动切换电压表设计方案，设计过程中需要注意电路的稳定性、精度和可靠性，以确保测量结果的准确性和可靠性。
在实际设计中，可能需要根据具体需求进行更详细和复杂的设计和优化。
自动量程转化电压表
自动量程转化电压表一．实现功能1.能够测量直流电压，量程为200mv ，2v ，20v ，精度为+2%2.具有自动量程转化能力，不需人为调动量程，使用方便3.测量结果数码管显示二．操作方法使用此电压表测量电压最高可测量20V 内的电压，表笔两头所能承受的电压不要超过36V ，否则可能导致内部芯片烧坏或造成安全事故。
红表笔为正，黑表笔为负，测量时不要弄反。
测量时将表笔放在需要测量的地方，然后可以从数码管上读出电压的值。
200mv 的量程不带小数点，2V 的量程整数部分为一位数字带小数，20v 量程整数部分为2位数字并且带小数。
三．设计思想和原理自动量程的实现一般是通过控制输入信号的衰减/放大倍数实现的，自动量程转化电压表，其输入的测量电压会大于其AD 转化器的输入范围，所以它的测量切换基本上是信号衰减倍数的切换过程。
自动量程控制过程：自动量程转化由初设量程开始，逐级比较，直至到最佳量程为止。
测量过程，输入电压经过电阻的分压衰减20倍，在通过LM324同向放大器将电压发大，此时就是量程选择的关键，如果放大5倍则是20V 的量程，如果放大50倍，选择的是2V 的量程，如果放大500倍则选择是200mv 的量程，那么如何选择放大多少倍呢?因为是自动转化所以我们只能通过程序去控制选择哪一路，所以我们需要一个模拟开关通过单片机控制它哪一路导通来选择放大倍数。
下面是控制的流程图：YN YN自动量程控制开始至最高量程 超量程？ 测试程序 降量程处理欠量程？ 升量程处理 结束四．自动量程转化电路图五．自动量程控制电压表程序流程图：上面已给出六．程序调试中出现过的问题1.在编写完程序，调试后没有语法错误，但实际测量时数码管显示00。
经调试发现不是AD 转化这块出现的问题，因为当注释掉控制CD4051芯片的程序，然后直接测量小于5V的电压时，能够正常的进行AD的转化。
从这里可以知道是量程自动控制那块出现了问题，那么这里就要分两种情况就行分析，是硬件还是软件有问题？在检查程序时首先我们得确定硬件没有问题，因为如果硬件部分出现了问题，程序正确也不会得出正确的结果。
单片机毕业论文基于LCD显示技术的数字电压表设计
单片机毕业论文基于LCD显示技术的数字电压表设计基于LCD显示技术的数字电压表设计基于LCD显示技术的数字电压表设计摘要:本报告介绍了基于AT89S52单片机为核心的、以AD0809数模转换芯片采样、以1602液晶屏显示的具有电压测量功能的具有一定精度的数字电压表。
在实现基础功能要求之上扩展了串口通讯、时钟功能、高压报警、短路测试、电阻测量、交流电压峰峰值和周期测试等功能，使系统达到了良好的设计效果和要求。
关键词:AT89S52单片机模数转换液晶显示扩展功能Based on the LCD display technologyof digital voltmeter designAbstract: The report describes the AT89S52 based on the microcontroller as the core, AD0809 digital-to-analog converter chip sampling, to 1602 LCD display with voltage measurement function with a certain precision of digital voltage meter. In achieving functional requirements based upon the expansion of serial communications, high-pressure alarm, short circuit, electrical resistivity measurement, AC voltage and the peak of cycle testing and other functions, allowing the system to achieve good results and the design requirements.Keywords: AT89S52 SCM analog-to-digital conversion functions LCD expansion1基于LCD显示技术的数字电压表设计目录绪论.......................................................................................3 1数字电压表简介........................................................................4 1.1数字电压表的介绍 (4)1.2数字电压表的基本结构及工作原理…………………………………………4 1.3数字电压表的发展趋势……………………………………………………5 2单片机的概述………………………………………………………………62.1单片机简介………………………………………………………………6 2.2单片机的特点……………………………………………………………7 2.3单片机的应用……………………………………………………………7 3 方案论证..............................................................................8 3.1 CPU的选择...........................................................................8 3(2 液晶显示器的选择 (11)3.2.1液晶显示原理………………………………………………………………11 3.2.2液晶显示器各种图形的显示原理………………………………………11 4系统硬件设计……………………………………………………………………184.1硬件电路系统框图.....................................................................18 4.2软件设计流程图........................................................................18 4.3电源电路设计 (20)4.4 CPU系统设计………………………………………………………………20 4.5 CPU与显示器接口电路设计…………………………………………………21 4.6数字电压表硬件电路………………………………………………………23 总结体会....................................................................................24 致谢.......................................................................................25 参考文献 (26)附录 (27)附录1: 部分系统源程序附录2:运行图片及部分数据2基于LCD显示技术的数字电压表设计0绪论单片微型计算机简称单片机，又称微控制器，特别适用于控制领域。
量程自动切换电压表
所属系部:
学生姓名：学号
专业：
指导单位或教研室：
指导教师:职称：
西安航空职业技术学院制
2015年1月10日
毕业设计(论文)进度计划表
日期
工作内容
执行情况
指导教师签字
2015。11.06-2015.11.23
查找资料，确定论文题目
2015.11.24—2015。12.1
图2—2超/欠量程内部结构电路图
2。3量程程控制电路
该电路由两块三—3输入与非门（型号为74LS10）和一块双时钟加/减计数器CD40193构成。其作用是按输入条件信号(过量程信号OR，欠量程信号UR，原量程控制信号An、Bn和换程脉冲信号CP）进行组合,产生满足下面要求的量程控制信号An+1、Bn+1：①有几档量程，就有几种对应的不同的量程控制信号,在任何时刻都不允许有一个以上量程同时有效；②过量程时,量程控制信号应由低向高变化，已在最高量程仍过量程时，则维持最高量程不变;③欠量程时,量程控制信号应由高向低改变，已在最低量程仍欠量程时，则维持最低量程不变；④量程合适时，维持原量程不变;⑤每档量程都能达到并且保持。根据以上所要求,得到表1所列的逻辑真值表。
了解所做课题的意义，熟悉所设计的内容。
2015.12。02—2015.12.08
先设计出大概原理框图，确定方向然后逐步完善框图
2015。12.09—2015。12。16
根据所设计的原理框图，详细的做出量程自动切换电压表的各个硬件部分
2015。12ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ17—2015.12.24
软件的设计，查看资料做出量程自动切换电压表所显示的流程图
Key words：range voltage meter readings
可自动切换量程的数字电压表
. I可自动切换量程的数字电压表一、实验任务制作可调量程的电压表，通过继电器调节电压表的量程，使电压在0V~200mV，200mV~2V之间转换。
二、各个芯片的资料1、ADC0832ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。
该芯片具有体积小，兼容性，性价比高的优点。
ADC0832 具有以下参数：8位分辨率；双通道A/D转换；输入输出电平与TTL/CMOS相兼容；5V电源供电时输入电压在0~5V之间；工作频率为250KHZ，转换时间为32μS；一般功耗仅为15mW；8P、14P—DIP（双列直插）、PICC 多种封装；商用级芯片温宽为0°C to +70°C，工业级芯片温宽为−40°C to +85°C；芯片接口说明：CS_ 片选使能，低电平芯片使能。
CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。
CH1 模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。
GND 芯片参考0 电位（地）。
DI 数据信号输入，选择通道控制。
DO 数据信号输出，转换数据输出。
CLK 芯片时钟输入。
Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用）。
单片机对ADC0832 的控制原理：正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。
但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。
当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意。
当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。
此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK 输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。
在第1 个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。
在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2 位数据用于选择通道功能，当此2 位数据为“1”、“0”时，只对CH0 进行单通道转换。
自动切换量程的电压表、电流表、电阻表
39 1 38 2 37 3 36 4 35 5 34 6 33 7 32 8
21 W1 22 W2 23 W3 24 W4 25 ST 26 OE 27 EOC 28 CLK
10 11 12 A 13 B 14 C 15 ADDA 16 ADDB 17 ADDC
//末尾
W3=0; Delay(10); P1=0x00; }
Designer by TSJ
void DisplayV() {
P1=smg[dispbuf[3]]; //首位 if((SA||SB)&&(temp>500)&&(!flag)) dp=1;// 0.5=<v<10 W0=0; W1=1; W2=1; W3=1; Delay(10); P1=0x00;
Designer by TSJ
自动切换量程的电压表、电流表、电阻表
C1
30pF
C2 R1 30pF
1k
19
X1
CRYSTAL 18
U1
XTAL1
XTAL2
9 RST
C3
22uF
29 30 31
PSEN ALE EA
1 2 3 4 5 6 7 8
P1.0/T2 P1.1/T2EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
U7
Y2 5
6
CH3
A B C
1 2 3
A B C
6 4 5
E1 E2 E3
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
15 Y0 14 Y1 13 Y2 12 Y3 11 Y4 10 Y5 9 Y6 7 Y7
电子系统设计课程设计量程自动切换的数字电压表设计
电子系统设计课程设计-量程自动切换的数字电压表设计电子系统设计大作业题 目 数字智能电压表设计姓 名 学 号 专业班级 指导教师 学 院 完成日期宁波理工学院1.系统原理和方案介绍1.1系统总体方案介绍根据数字电压表的功能实现要求，选用51系列单片机作控制系统，测量低电压时，经比例放大器（LM324）电路实现放大，放大倍数为10倍、高电压经大电阻分压从而控制输入ADC0808的信号在0到5V左右实现A／D转换经AT89C52送入LED数码管显示，实现模拟测量，结果数字显示。
设计两个量程进行自动切换，基本实现智能化。
硬件操作其测量准确性较高，显示效果基本满足接受范围，并且电路相对比较简单，成本低，稳定性较高。
1.2 系统结构总框架按照设计要求，初步确定下系统的设计方案，下图为该系统设计方案的总体结构框架图。
硬件及软件仿真电路均由6大部分组成，即51单片机电路、时钟电路、复位电路、数码管显示电路、A/D转换器（ADC0809）和电压输入测量电路。
1.3系统工作原理对待测模拟电压值按不同的范围，分为500mv、10v两个档位。
对于高于500mv 的档位，采用高电阻分压的方式，其1/2等比例转换为0—5V的电压值；对于低于500mv的档位，采用比例放大器，等比例放大10倍左右，再将电压送入AD 进行转换，然后将处理好的信号送入51单片机进行运算，最后再数码管上显示。
同时单片机对模拟开关芯片（74HC4066）进行控制，完成自动量程切换，实现智能处理。
实验时，档位自动切换原理。
当所测电压超过500mv时，P3.2输出低电平，关闭500mv档位电路中的模拟开关74HC4066，而P3.3输出高电平，打开10v档位电路中的模拟开关74HC4066，10v档位的电路正常工作，如此实现自动切换量程。
在本系统设计中采用AT89C52单片机的端口P1.0～ P 1.7作为 4位 LED数码管的显示控制。
P3.2 与 P3.3 作为档位控制端口。
基于ICL7107器件的量程自切换数字电压表的设计
封面中文摘要随着科学技术的发展，数字电压表的种类越来越多，功能越来越丰富，当然应用的领域也越来越广泛，给人们的工作和生活带来许多方便。
本文主要介绍的是基于ICL7107数字电压表的设计的设计， ICL7107是目前广泛应用于数字测量系统的一种31/2位A/D转换器，能够直接驱动共阳极数字显示器，够成数字电压表，此电路简洁完整，稍加改造就可以够成其他电路，如数字电子秤、数字温度计的等专门传感器的测量工具。
它采用的是双积分原理完成A/D转换，全部转换电路用CMOS大规模集成电路设计。
应用了ICL7107芯片数码管显示器等，芯片第一脚是供电，正确电压时DC5V，连接好电源把所需要测量的物品连接在表的两个端口，从而可以在显示器上看到所需要的结果。
目录第一章绪论........................................ 错误！未定义书签。
1.1 数字电压表的概术 (3)1.2 数字电压表的结构 (3)1.3 数字电压表应用领域 (4)1.4设计目的 (4)第二章课程设计方案、要求、任务实验原理 ........... 错误！未定义书签。
2.1方案选择..................................... 错误！未定义书签。
2.2 系统方框图................................. 错误！未定义书签。
2.3设计要求..................................... 错误！未定义书签。
2.4设计任务..................................... 错误！未定义书签。
2.5实验原理..................................... 错误！未定义书签。
第三章课程设计框图及工作原理 ...................... 错误！未定义书签。
3.1工作原理..................................... 错误！未定义书签。
数字电压表的 原理
数字电压表的原理
数字电压表是一种用于测量电压的仪器，其原理基于电压与电流成正比的基本物理原理。
在数字电压表中，电压信号首先被传感器或电路转换成电流信号，然后通过放大和滤波等处理，将电流信号转换为与输入电压成比例的电压信号。
具体来说，数字电压表中常使用的转换器是模数转换器（ADC）。
ADC通过将连续的模拟电压信号转换成离散的数
字信号，实现电压的精确测量。
数字电压表的测量过程一般分为三个步骤：采样、量化和显示。
首先，在采样过程中，电压信号会被离散地采集并以一定的频率进行抽样。
然后，量化过程将采样的电压信号转换为离散的数字代码，通常通过把连续的电压范围划分为若干个离散的电压级别来实现。
最后，通过数字显示装置将量化后的数字代码转换为对应的实际电压值，并以数字形式显示出来。
数字电压表的测量精度与其分辨率相关。
分辨率是指数字电压表能够显示的最小电压变化量。
通常情况下，数字电压表的分辨率与它的量程有关，量程越大，分辨率越小。
通过增加测量电压的位数，可以提高数字电压表的分辨率和精度。
总的来说，数字电压表的原理是基于电压与电流之间的关系，通过将电压信号转换成数字信号并显示出来，实现对电压的精确测量。
数字电压表
目录引言 (1)1 设计目的和要求 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 设计内容及要求 (3)2 数字电压表的基本原理 (3)2.1 数字电压表组成电路 (3)2.2 系统功能 (4)3 元器件的介绍 (5)3.1132A/D转换器MC14433的介绍 (5)3.2MC14433引脚功能说明 (8)3.3 七段锁存—译码—驱动器CD4511的介绍 (10)3.4 七路达林顿驱动器阵列MC1413的介绍 (12)3.5 高精度低漂移能隙基准电源MC1403的介绍 (12)4 课程设计调试的要点 (12)4.1 电路调试 (12)4.2 功能调试 (13)5 课程设计器材和供参考选择的元器件 (13)6 课程设计报告结论 (14)6.1 按设计内容要求整理实验数据及调试中的波形 (14)6.2 画出设计内容中的电路图、接线图 (15)6.3 总结设计数字电压表的体会 (15)参考文献 (16)引言传统的模拟式（即指针式）电压表已有100多年的发展史，虽然不断改进与完善，仍无法满足现代电子测量的需要，数字电压表自1952年问世以来，显示强大的生命力，现已成为在电子测量领域中应用最广泛的一种仪表。
数字电压表简称DVM（Digital Voltmeter），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。
智能化数字电压表则是最大规模集成电路（LSI）、数显技术、计算机技术、自动测试技术（ATE）的结晶。
一台典型的直流数字电压表主要由输入电路、A/D转换器、控制逻辑电路、计数器（或寄存器）、显示器，以及电源电路等级部分组成，如下图1-1所示：图1-1 直流数字电压表的基本方框图其中A/D转换器是数字电压表的核心，xu表示其输入。
它的数字输出可由打印机记录，也可以送入计算机进行数据处理。
数字电压表与指针式电压表相比具有以下特点：（1）显示清晰、直观、读数准确传统的模拟式电压表必须借助指针和刻度盘进行读数。
基于STM32和ICL7135的数字电压表设计
基于STM32和ICL7135的数字电压表设计数字电压表是一种广泛应用于电子设备维修、实验室测试和工程应用的电子仪器。
它能够测量直流电压，并将电压转换成数字显示，从而方便用户进行准确的电压测量。
在本文中，我们将讨论基于STM32和ICL7135的数字电压表设计，以及设计过程中需要考虑的关键要点。
一、STM32简介STM32是STMicroelectronics公司推出的一款32位ARM Cortex-M微控制器。
它有着丰富的外设资源和强大的处理能力，适用于各种嵌入式系统的设计。
在数字电压表的设计中，我们选择STM32作为主控芯片，以实现对电压信号的采集和处理。
二、ICL7135简介ICL7135是一款精密模数转换器，具有高精度、低噪声和稳定性好的特点。
它可以将模拟电压信号转换成数字量，并输出给微控制器进行处理。
在数字电压表的设计中，ICL7135起到了AD转换的作用，将被测电压转换成数字信号，方便后续的数字显示和处理。
1. 电压信号采集电路设计电压信号采集电路是数字电压表的关键部分，它直接影响到测量的准确度和稳定性。
在设计中，我们需要合理选择放大倍数和滤波电路，以确保采集到的电压信号能够满足ICL7135的输入要求，并且保证测量结果的准确性。
为了提高测量范围和灵敏度，需要考虑如何利用ADC的不同量程来实现多档测量。
2. 精密模数转换电路设计ICL7135作为精密模数转换器，能够实现对电压信号的高精度转换，并输出给STM32进行处理。
在设计中，我们需要合理选择参考电压和时钟频率，以确保AD转换的准确性和稳定性。
需要充分考虑电源和地线的布局，以减小干扰和噪声对AD转换的影响。
3. 数字电压显示设计在数字电压表中，数字电压显示是用户最直接的信息输出，因此设计合适的数字电压显示方案至关重要。
在设计中，我们可以选择LED数码管或液晶显示屏作为数字显示器件，通过STM32输出的数字信号驱动，实现对电压值的显示。
电压表的类型
电压表的类型电压表是一种测量电路中电势差的仪器。
根据其工作原理和使用方式的不同，电压表可以分为模拟电压表、数字电压表和万用表。
本文将分别介绍这三种类型的电压表。
一、模拟电压表模拟电压表是一种使用指针来显示电压数值的仪器。
它通过将输入电压转换为一定的机械位移，再通过指针指示器来读取电压数值。
模拟电压表具有直观、直观的特点，可以快速读取电压值。
然而，由于其机械结构的限制，模拟电压表的精度较低，通常为几个百分点。
二、数字电压表数字电压表是一种使用数字显示电压数值的仪器。
它通过将输入电压转换为数字信号，并通过内部处理器进行数值计算和显示。
数字电压表具有精确度高、稳定性好的特点，可以达到小数点后几位的精度。
此外，数字电压表还具有自动量程切换、数据保持和峰值保持等功能，方便用户进行测量和数据分析。
三、万用表万用表是一种综合性的电测仪器，可以测量电压、电流、电阻等多种电参数。
它结合了模拟电压表和数字电压表的优点，具有较高的精度和灵活的使用方式。
万用表通常配备有多个测量档位和功能选择开关，可以根据需要选择不同的测量模式。
此外，万用表还具有温度测量、频率测量和连续测量等功能，适用于各种电路的测试和维护。
不同类型的电压表适用于不同的场合和要求。
模拟电压表适用于对精度要求不高的简单测量，数字电压表适用于对精度要求较高的精密测量，而万用表则是一种功能强大、适用范围广泛的仪器。
在使用电压表时，需要注意以下几点：1.选择合适的测量档位，在保证测量精度的前提下选择最小的量程，以避免测量过大导致的烧坏仪器。
2.正确连接测量线，保证电路的连通性，避免测量误差。
3.遵循安全操作规程，避免电击和其他危险事故的发生。
4.定期校准仪器，保证测量结果的准确性和可靠性。
电压表是一种常用的电测仪器，不同类型的电压表具有不同的特点和适用范围。
在实际使用中，根据测量需求选择合适的电压表，正确操作和维护仪器，可以确保测量结果的准确性和可靠性。
ua微安ma毫安级自动切换量程电流电压表
ua微安ma毫安级自动切换量程电流电压表1. 什么是ua微安ma毫安级自动切换量程电流电压表？ua微安ma毫安级自动切换量程电流电压表是一种用来测量电流和电压的仪表。
它具有自动切换量程的功能，能够根据被测信号的大小自动选择合适的量程进行测量，从而保护仪表和提高测量的精度。
通常在电子、通信、仪器仪表等领域广泛应用。
2. ua微安ma毫安级自动切换量程电流电压表的特点是什么？ua微安ma毫安级自动切换量程电流电压表具有以下特点：- 自动切换量程：根据被测信号的大小自动选择合适的量程进行测量，无需手动设置量程，方便快捷。
- 高精度：采用精密的测量电路和数字显示技术，测量精度高，可靠性强。
- 多功能：除了测量电流和电压外，还具备其他功能，如频率测量、阻抗测量等。
- 易于操作：操作简便，界面清晰，使用方便。
3. ua微安ma毫安级自动切换量程电流电压表的应用领域有哪些？ua微安ma毫安级自动切换量程电流电压表广泛应用于以下领域：- 电子制造业：用于电路板测试、元器件测试等。
- 通信领域：用于通信设备的维修和调试。
- 仪器仪表领域：用于各种仪器仪表的检测和校准。
- 科研领域：用于科研实验和测试。
4. 如何选择适合自己的ua微安ma毫安级自动切换量程电流电压表？选择适合自己的ua微安ma毫安级自动切换量程电流电压表需要考虑以下几个方面：- 测量范围：根据自己的实际需求选择合适的测量范围。
- 精度要求：根据自己的测量精度要求选择合适的仪表。
- 功能需求：根据自己的实际使用需求选择具有相应功能的仪表。
- 品牌和质量：选择知名品牌和具有良好质量信誉的产品，确保产品质量和售后服务。
5. ua微安ma毫安级自动切换量程电流电压表的发展趋势是什么？随着科技的飞速发展，ua微安ma毫安级自动切换量程电流电压表也在不断进行创新和改进，其发展趋势主要体现在以下几个方面：- 多功能化：未来的ua微安ma毫安级自动切换量程电流电压表将会具备更多的测量功能，从而满足不同领域的需求。
液晶显示数字电压表的设计
第 ５期
翟蓓蓓 ， ： 晶显 示数 字 电压表 的设计 等 液
■ —工
Ｔ ０ Ｆ ３ Ｐ Ｔ ０ Ｆ ３Ｐ
Ｕｌ
中心 ， 实现 电压 的远 程检 测。本 系统采 用 的是 Ｒ －３ Ｓ２ ２串行 接 口 ，Ｓ２ ２是 由美 国电子工 业协会（ Ｉ 正式公 布 的串行 Ｒ －３ ＥＡ） 总线标 准 ， 是 目前 最常 用 的串行接 口标准 ， 也 用来 实现计 算 机与计算机之间 ， 计算 机与外设之 间的数据通信 。在 Ｒ － ２ Ｓ２ ３ 中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。
中图 分 类 号 ：Ｐ３ Ｔ ３２ 文献标识码 ： Ａ
Ｏ 引言
随着电子科学技术 的 日益发展 ， 电子测量也变得越 来越
行对最低待测量值的测量 。 （ ）成本及功耗问题 ３ 由于输入值量程判断器所判断 出的值不 是用来测量 ， 而 是用于转换量程档位 ， 所转 换 出的数值 不需要 十分 精确 ， 故 其 电路功耗可按仪表需要选择适 当的芯片。
数字电压表整体结构设计 如图 １ 所示 ， 主要分 为微 控制 器 、／ Ａ Ｄ转换 模块 、 量程 自动转换模块 、Ｃ Ｌ Ｄ液 晶显示模块 、 串口通信模块 、 时钟电路和复位 电路等部分来设计 。主要用
软件编程 的方式检测 输入信 号 的大小来 实现数字 电压 表 的
量程 自动转换功 能。
１２ 电压表 的整体设 计 ．
普遍， 并且对 测量的功 能要 求也越 来越 高 ， 以数 字 电压表 所
就成为一种必不可少 的测 量仪器。数字 电压表（ ｉ ｔ ｏ ・ Ｄｇ ａ Ｖ ｌ ｉｌ ｔ
ｍｔ） ｅ ｒ 简称 Ｄ Ｍ， ｅ Ｖ 它是采用数 字化测 量技术 ， 连续 的模拟 把 量（ 直流输 入电压 ） 转换 成 不连续 、 散 的数字 形 式并 加 以 离
数字电压表
数字电压表的特点在电量测量中，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，所以数字电压表是一种必不可少的测量仪器。
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，读数不方便。
不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，其精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信等优点。
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，显示出强大的生命力。
数字电压表之所以倍受青睐是有如下几个特点：（1）显示清晰直观，读数准确数字电压表能避免人为测量误差（例如视差），保证读数的客观性与准确性；同时它符合人们的读数习惯，能缩短读数和记录的时间，具备标志符显示功能，包括测量项目符号、单位符号和特殊符号。
（2）准确度高数字电压表的准确度远优于模拟式电压表。
例如，3½位、4½位DVM的准确度分别可达±0.1％、±0.02％。
（3）分辨率高分辨率是指所能显示的最小数字（零除外）与最大数字的百分比。
数字电压表在最低电压量程上末位1个字所代表的电压值反映仪表灵敏度的高低，且随显示位数的增加而提高。
（4）扩展能力强在数字电压表的基础上可扩展成各种通用及专用数字仪表、数字多用表（DMM）和智能仪器，以满足不同的需要。
如通过转换电路测量交直流电压、电流，通过特性运算可测量峰值、有效值、功率等，通过变化适配可测量频率、周期、相位等。
（5）测量速率快数字电压表在每秒钟内对被测电压的测量次数叫测量速率，单位是“次/s”。
主要取决于A/D转换器的转换速率，其倒数是测量周期。
3½位、5½位DVM的测量速率分别为几次每秒、几十次每秒。
液晶屏显示数字电压表
1 引言数字电压表的基本工作原理是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号，通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。
较之于一般的模拟电压表，数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。
电压表的数字化测量，关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量，完成这种转换的电路叫模数转换器]1[（A/D）。
数字电压表的核心部件就是A/D转换器，由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的DVM。
一般说来，A/D 转换的方式可分为两类：积分式和逐次逼近式。
积分式A/D转换器是先用积分器将输入的模拟电压转换成时间或频率，再将其数字化。
根据转化的中间量不同，它又分为U-T（电压-时间）式和U-F（电压-频率）式两种。
逐次逼近式A/D转换器分为比较式和斜坡电压式，根据不同的工作原理，比较式又分为逐次比较式及零平衡式等。
斜坡电压式又分为线性斜坡式和阶梯斜坡式两种。
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，以逐次比较型A/D转换器ADC0808、液晶显示器LCD1602为主体，构造了一款简易的数字电压表，能够测量1路0～5V 直流电压，最小分辨率0.02V。
2 仿真软件介绍2.1 仿真软件简介2.1.1 Proteus 6 ProfessionalISIS 6 Professiona软件是它不仅具有其它EDA工具软件的仿真]2[功能，还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
它从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。
数字电压表的工作原理
数字电压表的工作原理
数字电压表是一种测量电压的仪器，它的工作原理基于电压的比较和转换。
工作原理如下：
1. 输入电压被传感器感知：当待测电压被引入数字电压表中时，它首先被传感器（如电阻或电容）感知。
传感器将待测电压转换为与其相关的电信号。
2. 电信号转换为数字信号：传感器输出的电信号通常是模拟信号（连续变化的电压或电流）。
为了将模拟信号转换为数字信号，数字电压表使用模数转换器（ADC），将连续的电信号
转换为离散的数字量。
3. 数字信号处理：转换后的数字信号可以通过数字信号处理器（DSP）进行处理和分析。
这些信号可以被转换为所需的单位（例如伏特、毫伏等）并显示在显示屏上。
4. 数字信号显示：数字电压表通常配备了液晶显示屏或LED
显示屏，用于显示经过处理的数字电压值。
这些数字通常以高精度显示，以便用户可以准确读取电压值。
需要注意的是，不同型号的数字电压表可能具有略微不同的工作原理和元件配置，但总体上，以上述工作原理为基础。
IN2000数显面板表说明书
IN2000数显直流电压电流表使用说明书1产品特点：超小型精致模具，全封闭设计，省电液晶显示，时尚美观，宽电压控制芯片，超低功耗，高品质器件，抗干扰佳, 壳体颜色：黑色，蓝色，白色可选。
液晶屏视角：6点，12点可选。
方便阁下多元化选择。
2主要技术指标:1电源：DC5V+5% （其它电源可选） 2功耗W0.6mA 无光 3超量程显示1或者后三位无显示 4工作温度:・10〜60℃湿度:85%以下 5显小字体大小：13*6mm 6测量速率约2.5次/秒准确度：0.2% ±2个字7支持0-20mA/0-10V 等模拟信号输入 8显示±1999 9外形尺寸：48*28* 18mm 建议开孔尺寸：46*26nini 10极性自动识别，自动转换11内置校准电位器12背光效果：蓝色，黄绿色可选带背光电流约50mA3尺寸与接线端子图:信号输入正 信号输入负• —一工作电源负 •工作电源正5应用举例：6注意事项:1仪表为直流供电时.，推荐系统供电电源负与信号负不相连。
2测曷电流时仪表须独立供电，如用户被测信号负与电源负不能分开时，仪表外部须加装DC/DC 隔离模块，否则可能导致烧表测量不准, 跳字等现象。
3测量电压应将表头测量端并联在被测电路中，测量电流应将表头测量端串联在被测电路中（推荐）串联电源低电位端。
4测量电压信号或者测量电流信号，须按照产品的接线图与对应信号连接可靠，并检瓷线路无误再通电。
5使用前，仪表需通电预热15分钟。
6输入导线不易过长，如被测信号输出端较长时请用双绞屏蔽线 7若信号伴随高频干扰，应在线里使用高频过滤器08长时间存放未使用时，请每3个月至少通电一次不小于4小时。
公司专业生产数显电压电流仪表，温度温控仪表，单相三相多功能电力仪表，数显计数器，计时仪，数显转速表，频率表，电阻表，湿度仪表，功率表，变送器，导轨式单三相电能表，承接非标仪表开发生产业务。
IN2000直流 满量程 分辨率输入电阻量程扩展说明电压电流表 士 199.9m V100uV 100MQ （内阻） 1:表格列出量程可以直接信号接入测量，当常用量程：± 1.999V ImV 1 MQ 电流大于2A 以上需外接分流器来扩展量程，± 19.99V lOmV 1MQ 可配2000 A/75mV 分流器来测量2（XX ）A 之内 允许输入满 ±199.9V 100mV 1MQ 的大电流.特殊量程可以定制。
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量程自动转换液晶显示数字电压表(2008-07-09 16:26:40)转载分类：感情天地标签：爱在中国行课程设计杂谈量程自动转换液晶显示数字电压表摘要在现代检测技术中，常需用高精度数字电压表进行现场检测，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STC89c51单片机，单八路模拟开关CD4051，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A/D转换量的测量，自动变换量程测量与显示，远程测量结果传送等功能，并在液晶显示器SMC1602a上显示。
关键词单片机数字电压表 A/D转换液晶显示自动变换量程Auto Switch Measure Bound LCD Digital VoltmeterAbstractIn modern measuring technology，it is often required to conduct site measuring with a digital voltmeter．The data measured will then be input into the micro-computer system to execute such functions like calculating，storing，controlling and displaying．The digital voltmeter control system described in this paper makes use of STC89c51 SC computer and Single 8-Channel Analog Multiplexer and ADC0809 A/D converter to fulfill the designing of the software as well as the electrical circuit．The voltmeter features in simple electrical circuit。
Lower use of elements，IOW cost and automatic regulation，while it can also easily carry out the duties of measuring A/D converted values and show and Auto Switch Measure Bound and remote transfer of measuring data． And displaying the measurements with the LCD SMC1602a．Key wordsSC computer Digital voltmeter A/D conversion LCD Auto Switch Measure Bound绪论数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础，电压表的数字化是将连续的模拟量，如直流电压，转换成不连续的离散的数字形式，并在液晶显示器上显示出来。
这有别于传统的以指针加刻度盘进行读数的方法，避免了读数的视差和视觉疲劳。
目前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度，本文A/D转换器采用ADC0809对输入模拟信号进行转换，控制核心STC89c5l再对转换的结果进行运算和处理，最后驱动输出装置显示数字电压信号。
正文1、系统简介量程自动转换液晶显示数字电压表，运用CD4051模拟开关选择不同的放大倍数实现量程的转换，运用ADC0809 A/D转换器将连续的模拟量变换成不连续的离散的数字形式，并通过液晶显示器SMC1602a来显示被测电压值。
测量最小分辨率为0.4%。
测量误差为±0.02V。
2、数字电压表硬件电路设计硬件电路设计包括：单8路模拟开关CD4051，8位逐次逼近型A/D转换器ADC0809，SMC89C51单片机系统和液晶显示器SMC1602a，可以自动转换量程进行显示。
图1是数字电压表硬件电路原理图。
2.1、单8路模拟开关CD4051的设计多路选择开关CD4051的8路输入输出信号既可以是模拟信号，也可以是数字信号，其工作电压不超过15V，否则可能会导致不稳定。
一般电路用5V即可。
输入和输出信号不能高于和低于CD4051的工作电压，其引脚功能图如2图2.CD4051的引脚功能CD4051相当于一个单刀八掷开关，开关接通哪一通道，由输入的3位地址码ABC来决定。
其真值表见表1。
“INH”是禁止端，当“INH”=1时，各通道均不接通。
此外，CD4051还设有另外一个电源端VEE，以作为电平位移时使用，从而使得通常在单组电源供电条件下工作的 CMOS电路所提供的数字信号能直接控制这种多路开关，并使这种多路开关可传输峰－峰值达15V的交流信号。
例如，若模拟开关的供电电源VDD=＋5V， VSS=0V，当VEE=－5V时，只要对此模拟开关施加0～5V的数字控制信号，就可控制幅度范围为－5V～＋5V的模拟信号。
表1：2.2、8位逐次逼近型A/D转换器ADC0809的设计ADC0809是一种8位逐次逼近型A/D转换器，带8个模拟量输入通道，芯片内带通道地址译码锁存器，输出带三态数据锁存器，启动信号为脉冲启动方式，每个通道的转换大约为100s。
ADC0809有两大部分组成：一部分为输入通道，包括8位模拟开关，3条地址线的锁存器和译码器，可以实现8路模拟输入通道的选择；另一部分为一个逐次逼近型A/D转换器，此A/D转换器被8路模拟信号所共用。
如图3为ADC0809的内部逻辑结构，表2为通道选择表。
图3. ADC0809的内部逻辑结构表2：0809具有8路模拟信号输入端口，地址线(23～25脚)可决定对哪一路模拟信号进行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2 s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。
l0脚为0809的时钟输入端，利用单片机30引脚的六分频晶振频率再通过14024Z分频得到1MHz时钟。
如图4是ADC0809和单片机的连接图，由电路图可以看出ADC0809的数据线DO～D7直接与单片机的总线P0相连。
模拟输入通道地址A、B、与D0,D1,D2相连。
我们只对通道IN0输入的电压进行模数转换，其他通道直接接地(接地的目的主要是为了减少输入噪声。
一般情况对于模数转换芯片中没用到的模拟输入端均采用这种处理方法)。
时钟CLK由单片机的ALE取得。
对于晶振为12MHz的单片机ALE输出为2MHz的方波。
但前面提到ADC0809的时钟频率一般为500KHz。
最大能超过1280KHz。
但在实际应用中2MHz的信号也可以使ADC0809正常工作。
START、ALE和OE分别由单片机的WR、RD和P2．4经或非门后接入。
这样主要是要满足ADC0809的信号电平与时序的要求。
按此图中的片选接法。
ADC0809通道一IN0的口地址为00FFH，用数据传送指令MOVX送入00H,已启动IN0通道。
单片机在进行A/D转换时,因为还要执行其他的程序，所以可以将EOC接在单片机的中断上，这样当A/D转换完后，EOC可以对单片机产生中断，使其读取A/D 转换的结果，这样可以提高单片机的使用效率。
图4. ADC0809和单片机的连接图2.3、STC89C51的单片机系统与显示原理STC89C51提供以下标准功能：128K字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，STC89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节点工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，单允许RAM，定时/计数器，串行通信口及终端系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作其他所有部件工作知道下一个硬件复位。
STC89C51的P1、P3.0、P3.1、P3.5端口作为SMC6102a液晶显示器的显示控制。
P0端口作0809的A/D转换数据读入用，P2端口用作0809的A/D转换控制。
2.4、液晶显示器SMC1602A的原理及设计SMC1602A的主要技术参数如表3所示。
表3：接口信息说明如表4所示。
表4：控制器接口时序说明，读操作说明如图5，写操作说明如图6。
图5.读操作图6.写操作3、数字电压表软件电路设计3.1、初始化程序系统上电，初始化程序开放外部中断，设置中断触发方式，选择ADC0809的通道0进行转化。
3.2、主程序启动ADC0809，等待外部中断1.主程序流程图如图5所示，外部中断流程图如图6所示。
3.3、显示子程序显示子程序用来实现液晶显示器的数值显示。
测量所得的A/D转换数值放在A 累加器中，进行十进制BCD码的转换送入液晶显示数据。
子程序如图7所示。
3.4、A/D转换测量子程序A/D转换子程序用来控制对0809输入电压的A/D转换，并将对应的数值进行处理。
ADC0809将0-5V的电压分成255份，量化间隔大约为0.0196V.我们将量化间隔近似取为0.02V.将A/D转换出的数值乘以0.02就可以得到所求电压值。
自动量程转换流程图如图8所示。