交流数字电压表的设计
数字电压表的设计毕业论文
数字电压表的设计毕业论文数字电压表的设计摘要：本文主要介绍了数字电压表的设计。
首先介绍了数字电压表的基本原理和功能，然后详细讲解了数字电压表的硬件设计和软件设计。
硬件设计包括电路设计和元器件选择，软件设计包括程序设计和界面设计。
最后对数字电压表进行了实验验证，并总结了设计过程中的经验和教训。
1. 引言数字电压表是一种常用的电子测量仪器，广泛应用于工业控制、科研实验和电子维修等领域。
本文将介绍一种基于单片机的数字电压表的设计方案。
2. 基本原理和功能数字电压表的基本原理是通过采集电压信号并将其转换成数字信号，然后通过显示器显示出来。
数字电压表的功能包括测量电压值、显示电压值、单位切换、数据保存等。
3. 硬件设计3.1 电路设计数字电压表的电路设计主要包括信号采集电路、信号转换电路和显示电路。
信号采集电路负责将待测电压信号转换成电压信号，信号转换电路负责将电压信号转换成数字信号，显示电路负责将数字信号显示出来。
3.2 元器件选择在数字电压表的设计中，元器件的选择非常重要。
需要选择合适的电阻、电容、集成电路等元器件，以确保电路的稳定性和精确度。
4. 软件设计4.1 程序设计数字电压表的程序设计主要包括信号采集程序、信号转换程序和显示程序。
信号采集程序负责采集电压信号，信号转换程序负责将电压信号转换成数字信号，显示程序负责将数字信号显示出来。
4.2 界面设计数字电压表的界面设计主要包括显示界面和操作界面。
显示界面负责将数字信号以合适的格式显示出来，操作界面负责提供操作按钮和设置选项。
5. 实验验证为了验证数字电压表的设计方案的准确性和可靠性，进行了一系列实验。
实验结果表明，设计方案能够准确测量电压值并显示出来。
6. 经验总结在数字电压表的设计过程中，我们遇到了一些问题和挑战。
通过实践和总结，我们得出了一些经验和教训。
例如，在硬件设计中，需要注意电路的稳定性和精确度；在软件设计中，需要考虑程序的效率和界面的友好性。
基于AT89C52的交流数字电压表设计
引言 (2)1.交流数字电压表的总体设计方案 (3)1.1、交流数字电压表总体设计方案的选择 (3)1.2、系统的总方框图 (4)2.交流数字电压表的硬件电路设计 (5)2.1过压保护电路的设计 (5)2.2、交流电压衰减电路的设计 (6)2.3、量程自动切换电路 (7)2.3.1、双四路模拟开关CD4052的相关介绍 (7)2.3.2、量程自动切换电路的设计 (8)2.4、检波滤波电路的设计 (9)2.5、A/D转换电路的设计 (11)2.5.1、模数转换器的主要技术指标 (11)2.5.2、ADC0808的相关介绍 (12)2.5.3、A/D转换电路的设计 (14)2.6、单片机最小系统电路 (15)2.6.1、单片机的简介 (15)2.6.2、单片机最小系统电路的设计 (18)2.7、显示电路的设计 (20)2.7.1、LED数码管显示器的相关介绍 (20)2.7.2、LED数码管显示器的显示方式 (20)2.7.3、显示电路的设计 (21)2.8、数字电压表电源的设计 (22)3、系统软件的设计 (23)3、总结 (25)参考文献 (26)谢辞 (27)附录一 C51程序 (28)附录二元器件清单 (31)附录三总原理图 (32)附录四 PCB版图 (34)引言在如今的数字化时代中，无论是科研界还是现实生活中，都必不可免地要对电压进行准确且高精度的测量，因为数字电压表具有精度高、误差小、测速快、读数直观、使用便捷等测量特点而受到人们的广泛亲睐。
利用数字化测量技术，数字电压表(简称DVM）是把连续的模拟电压信号转换成相应的离散的数字量形式并通过数码管加以显示的仪表。
而与此相对比，由于传统的指针式刻度电压表测量功能单一、精度较低、误差较大、读数繁琐等测量上的劣势，而逐渐为人们所淘汰。
目前的数字电压表按照用途可分为交流数字电压表和直流数字电压表，可分别实现对交流电压和直流电压的测量。
本设计是基于AT89C52的交流数字电压表，采用多路模拟开关CD4052实现了高低档位的自动切换，利用ADC0808将连续的模拟电压信号转换成离散的8为数字量，作为核心控制的AT89C52单片机将转换结果进行处理后再送到数码管显示电压值。
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。
简易交直流电压表 的设计
摘要：本设计为简易电压表，它可以实现多量程交、直流电压的测量。
测量电压量程为2V、20V，分辨率分别对应为1mV、10mV；准确度是在温度为23±5℃情况下测直流时为±(0.5％RDG+3字)，测交流时为±(1.0％RDG+3字)；输入电阻为10MΩ；最大允许直流电压为±500V，最大允许交流电压为500V。
设计电路由分压电路、输入保护及缓冲电路、交直流转换电路、A/D转换电路、译码显示电路组成。
通过开关来实现功能和量程的转换，核心电路采用MC14433型31位双积分式单片A/D转换器，通过段驱动器和位驱动器来驱2动共阴极LED数码管作动态扫描实现显示功能。
关键字：交、直流转换电路； A/D转换电路；动态显示电压一、概述数字电压表既是常用的一种数字电压表，也是构成数字万用表的基本电路。
随着科技的发展，电子产品在不断更新，但数字电压表是永远不会在电子产品中消失。
设计任务为：设计一个简易数字电压表，它可以测量直流、交流电压。
技术指标为：测量电压量程为2V、20V、200V、500V，分辨率分别对应为1mV、10mV、100mV、1V；准确度是在温度为23±5℃情况下测直流时为±(0.5％RDG+3字)，测交流时为±(1.0％RDG+3字)；输入电阻为10MΩ；最大允许直流电压为±500V，最大允许交流电压为500V。
本设计是对电压测量电路作单独的研究，从实质上去了解万用表中测量电压的过程。
电路涉及到对电路、低频、数字电路等知识的考查。
二、方案论证方案一方案一原理方框图如图1所示。
传统的数字电压表由分压电路，输入保护及缓冲电路，交、直流变换电路，A/D转换电路、译码显示电路组成。
分压电路在电路中实现电压倍率变换起到将大电压转换成小电压的作用；输入保护及缓冲电路在电路中起到避免大电压输入对电路的烧坏；交、直流变换电路起到将交流电压转换成直流电压，且直流电压值为交流电压的有效值；译码显示电路时将电压的数值通过LED数码管显示出来。
交流数字电压表的设计
目录摘要 (1)Abstract: (1)1 引言 (2)2 设计总体方案 (2)2.1设计要求 (2)2.2 设计方案 (2)3 硬件电路设计 (3)3.1 A/D转换模块 (3)3.2 单片机系统 (4)3.2.1 AT89C51性能和功能 (4)3.3 复位电路和时钟电路 (5)3.3.1 复位电路设计 (5)3.3.2 时钟电路设计 (6)3.4 LED显示系统设计 (6)3.4.1 LED显示器的选择 (6)3.4.2 LED显示器与单片机接口设计 (7)3.5 总体电路设计 (7)4 程序设计 (9)4.1 程序设计总方案 (9)4.2 系统子程序设计 (9)4.2.1 初始化程序 (9)4.2.2 A/D转换子程序 (9)4.2.3 显示子程序 (10)5 仿真 (10)5.1 软件调试 (10)5.2 显示结果及误差分析 (11)5.2.1 显示结果 (11)5.2.2 误差分析 (13)结论 (14)参考文献 (14)附录一程序代码 (16)附录二仪器设备清单 (18)致谢...................................................................................................................... 错误！未定义书签。
基于单片机的简易数字电压表的设计摘要:本文介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计。
该设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块。
A/D转换主要由芯片ADC0808来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片AT89C51来完成，其负责把ADC0808传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着ADC0808芯片工作。
该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。
基于单片机交直流数字电压表的设计
２ 系统 设计 及 原 理 ．
图 ４ Ｄ７ ６应 用 电路 Ａ ３
２２２真 有 效 值 转换 器ＡＤ ３ ．． ７ ６应 用 电路 图 ４为 双 电 源 供 电 时 的 典 型 应 用 电路 ， 电 路 中 的 ＋ ｓ与接 地 、 该 Ｖ 一
电 压 测 量 对 测 量 精 度 要 求 高 ， 测 量 速 度 没 有 太 高 要 求 ， 据 其 对 根
特 点 在 本 次 设 计 中选 用 Ｉ Ｌ ｌ５双 积 Ａ Ｄ 转 换 器 ， 的 性 能 稳 定 ， Ｃ ７３ ／ 它 转 换 电路 进 行 ＡＤ 转 换 ， 测量 交 流 电压 有 效 值 经 真 有 效 值 转 换 器 后 送 ／ 若 换 精 度 高 ， 有 很 高 的抗 干 扰 能 力 ， 路 结 构 简 单 ， 工 作 速 度 较低 。 具 电 但 Ｍ Ｄ转 换 电路 进 行 Ａ Ｄ转 换 ， 后 送 到 单 片机 中 进 行 数 据 处 理 。处 理 Ｉ 然 本 文 采 用 单 片 机 并 行 方 式 采集 ＩＬ １５的 数 据 以实 现 单 片 机 电压 表 Ｃ ７３ 后 的数 据 送 到 Ｌ Ｄ 中显 示 ， Ｃ 同时 通 过 串行 通 讯 与 上 位 机 通 信 。 和 小 型 智 能 仪 表 的设 计方 案 ２ １ 入 电 路 部 分 ．输 ２３１Ｉ Ｌ １５双 积 ＡＤ 转 换 器 Ｉ Ｌ １５是 采 用 Ｃ ．． Ｃ ７ ３ ／ Ｃ ７３ ＭＯＳ工 艺 制
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Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ ＮＯ Ｏ Ｆ ＭＡ Ｉ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｌ ＧＹＩ ＯＲ ＴＯＮ Ｎ
２０ ０ ８年
第３ ２期
基于单片机交直流数字电压表的设计
交流数字电压表
摘要按照要求设计一个交流数字电压表，通过测量正弦电压有效值，以数码管显示测量结果。
能测量10Hz～10kHz 的正弦交流电，分为三个档位。
分别是 1.0V～9.9V、0.10V～0.99V、0.010V～0.099V。
根据设计要求，需要由输入电路、量程放大电路、半波及全波整流电路、可变增益放大电路、A/D转换电路、译码显示电路以及量程指示电路组成。
最后经过两周的设计、安装、调整、测试完成了两档电路的任务，其中0.10V～0.99V档存在些许误差，最小量程0.010V～0.099V档则未能完成。
自动换档的设计因为时间关系也未能完成。
目录第一章技术指标1.1系统功能要求 (1)1.1.1整体功能要求 (1)1.1.2电气指标 (1)1.1.3扩展指标 (2)1.1.4设计条件 (2)1.2系统结构要求 (2)第二章整体设计方案2.1整体方案 (3)2.2数据处理流程分析 (4)2.3整体方框图 (4)第三章单元电路设计3.1输入电路设计 (5)3.2量程放大电路设计 (6)3.3精密半波整流电路设计 (8)3.4全波整流电路设计 (9)3.5可变增益放大电路设计 (11)3.6A/D转换电路设计 (12)3.7B-BCD码转换电路设计 (15)3.8译码显示电路设计 (16)3.9量程指示电路设计 (17)3.10整体电路图 (26)3.11整机原件清单 (17)第四章测试与调整4.1模拟电路部分调测 (18)4.2数字电路部分调测 (19)4.3整体指标测试 (20)第五章设计小节5.1设计任务完成情况 (21)5.2问题及改进 (21)5.3心得体会 (22)附录附录一参考文献 (25)附录二整体电路图 (26)第一章技术指标1.1 系统功能要求1.1.1 整体功能要求交流数字电压表的功能是测量正弦电压的有效值，并以数码管显示两位数测量结果。
1.1.2 电气指标1.1.2.1被测信号频率范围：10Hz～10kHz。
《数字电压表的设计》课件
技术创新
介绍一些新兴的电压测量 方法，包括数字信号处深入剖析数字电压表的工作原理，从精确测量电压的角度解释数字电路的设计和实现。讲解信号采集、 放大、转换和显示等关键步骤。
数字电压表的主要部件和结构
数字显示屏
介绍数字电压表常用的数字显 示屏类型和原理。
模数转换器
3
示波器实现案例
展示示波器电路的实际应用案例。
模数转换器的原理和实现
模数转换器类型
讨论不同类型的模数转换器， 包括逐次逼近型和积分型转 换器。
模数转换器设计
探讨模数转换器的设计和参 数选择的重要性。
模数转换器实现技术
介绍模数转换器的实现技术 和性能优化方法。
数字电路设计与实现技术
1 数字电路基础
数字电压表的设计
数字电压表是一种用于测量电压的现代化仪器，广泛应用于电子领域和实验 室。本课件将介绍数字电压表的概念和应用范围。
常用电压测量方法和数码电压表的优势
传统测量方法
介绍传统电压测量方法， 比如示波器和模拟电压表。
数码电压表的优势
探讨数码电压表相比传统 仪器的优势，如精确度、 易读性和功能丰富。
解释模数转换器的作用和不同 类型的实现方法。
电压测量电路
讨论电压测量电路的设计和注 意事项。
电流-电压转换电路的设计和实现
详细讲解电流-电压转换电路的原理和设计技巧，包括电阻测量和放大器的使用。
示波器电路设计与实现
1
示波器基本原理
介绍示波器的基本原理和常见功能。
2
示波器电路设计
讲解示波器电路的设计和关键参数的选择。
2 逻辑门电路设计
概述数字电路设计的基本原理和常见元件。
讨论逻辑门电路的设计和布线技巧。
数字电压表的设计毕业设计
数字电压表的设计毕业设计1000字数字电压表是一种常见的测试仪器，用于测量电路中的电压值。
本文将介绍数字电压表的设计。
一、功能需求数字电压表需要能够测量 0~30V 的电压，并以数字形式显示。
为了保证精确度和稳定性，需要实现自动调零和自动校准功能。
同时，还需要设计一个电源电路，用于提供适当的电压和电流。
二、硬件设计数字电压表由三个主要部分组成：信号采集部分、处理器部分和显示部分。
1. 信号采集部分该部分负责采集输入电路的电压信号，并将其转换为数字信号。
通常采用差分放大器、反相输入基准电压和模数转换器（ADC）进行电压信号的采集和转换。
需要注意的是，差分放大器的增益要合适，以确保在输入信号变化时输出的电压范围不会超过 ADC 的输入范围。
为了提高精度，还需要使用低温漂（LTC）和高精度电阻。
2. 处理器部分该部分负责对采集到的数字信号进行处理，并将结果存储在内存中，以便后续的显示。
通常采用单片微处理器（MCU）进行实现。
需要注意的是，为了提高精度，需要使用高倍频的系统时钟，并对 ADC 的参考电压进行精细调整。
3. 显示部分该部分负责将数字结果转换为以数码管形式显示。
可以使用驱动 IC 和共阴极的数码管来实现。
需要注意的是，为了消除闪烁现象，需要以高速刷新数码管的方式来显示结果。
三、软件设计数字电压表的软件设计主要涉及到 ADC 的驱动、信号处理、数码管控制和定时器中断等方面。
1. ADC 的驱动通过配置 ADC 控制寄存器，可以实现 ADC 的开始、停止和中断等功能。
在 ADC 采样结束后，需要将转换结果从 ADC 的数据寄存器中读取出来，并进行后续的信号处理。
2. 信号处理采集到的电压信号需要进行比例转换、补偿和滤波等处理，以提高精度和稳定性。
通常采用移位运算、插值算法和卡尔曼滤波等方法进行处理。
3. 数码管控制通过配置端口控制寄存器，可以实现数码管的亮度、颜色和控制模式等功能。
通常采用高速刷新数码管的方式来消除闪烁现象。
数字交流毫伏表的设计_毕业设计论文 精品
毕业设计（论文）中文摘要毕业设计（论文）外文摘要目录1．引言 (6)2. 设计工具的简介 (7)2.1 主要设计工具的介绍 (7)2.1.1 PROTEL99简介 (7)2.1.2 绘制PCB时的注意事项 (7)3. 工作原理 (9)3.1一般数字电压表的基本工作原理 (9)3.2 本设计数字电压表的工作原理 (9)3.3 单元电路的原理及设计 (10)3.3.1 输入通道的设计 (10)3.3.2 反相放大器的设计 (11)3.3.3 AC/DC转换部分的设计 (12)3.3.4 量程自动转换电路的设计 (14)4. 整机的组装和调试 (22)4.1 整机的组装 (22)4.2 调试 (22)4.3 校验 (22)4.4 改进方案 (23)结论 (24)心得体会 (24)致谢 (25)参考文献 (25)附录A (27)附录B (29)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。
其中，电压量的测量最为经常。
而且随着电子技术的发展，更需要测量弱电的电压，所以毫伏电压表就成为一种必不可少的测量仪器。
另外，由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、灵敏度和分辨率高、测量速度快等特点而倍受用户青睐，数字式交流毫伏表就是基于这种需求而发展起来的。
随着电子技术的不断发展，电子仪器的发展也是令人瞩目的。
总的来说，电子仪器有两个方向的发展趋势：一是向多功能、多参数、高精度、高速度方面发展，另一个是向实用化、小型化、数字化、廉价的通用或单一用途方面发展。
对于数字式电压表来说，一方面趋向于合并于数字式万用表中，另一方面趋向于使用方便、小型廉价的单一用途电压表。
本文所研制的数字式交流毫伏表的显著特点是测量范围宽，可测电压范围为500V以下，最大分辨率为0.01mV，且可以实现量程自动转换，操作简单，使用方便。
该电压表还具有在—定的测量范围内将量程自动选择在最佳位置的功能，从而可以快速、方便、准确地测量电压。
数字电压表设计方案
数字电压表设计方案数字电压表是一种用来测量电压大小的仪器，它使用数字显示电压值，相比于传统的模拟电压表具有精确度高、可读性好、易于读数等优势。
在设计数字电压表时，需要考虑以下几个方面。
首先，数字电压表的测量范围和测量精度是设计的关键。
通常根据实际需要确定电压测量范围，常见的有0-10V、0-100V、0-1000V等不同的量程。
测量精度一般采用位数来表示，如31/2位、4位、5位等。
更高位数的电压表具有更高的精度，但也会增加成本。
在确定测量范围和精度时，需要考虑被测电压的变化范围和需要测量的精度要求。
其次，需要设计合适的电压测量电路。
数字电压表的核心部分是ADC（模数转换器），它将模拟电压转换为数字信号。
常见的ADC有逐次逼近型、逐次逼近型递增型、Σ-Δ型等。
此外，还需要选择合适的参考电压源和滤波电路以提高测量精度和稳定性。
另外，数字电压表还需要具备显示功能和操作功能。
显示部分可以选择LED、LCD等数字显示器件，其中LCD显示器具有低功耗、可视角度广、视觉舒适等特点。
操作功能可以通过面板上的按键或旋钮实现，包括开关机、零点校准、量程切换等。
此外，为了提高用户体验，还可以设计报警功能、存储功能等。
最后，还需要考虑数字电压表的外观设计和材质选用。
外观设计应简洁、美观，考虑到使用者的习惯和工作环境，合理安排面板上的元件和按键。
材质选用应考虑仪器的稳定性和耐用性，一般使用高强度塑料或金属制成。
综上所述，设计数字电压表需要考虑测量范围和精度、测量电路、显示和操作功能以及外观设计等方面。
通过合理的设计，可以实现高精度、易于使用的数字电压表，满足工业和实验室等领域的测量需求。
交流数字电压表设计
交流数字电压表设计传统的电压表在测量电压时需要手动切换量程，不仅不方便，而且要求不能超过该量程。
如果在测量时忘记改变量程，则会出现很大的测量误差，甚至有将电压表烧坏的可能。
本文中采用运算放大器和集成多路模拟开关电路设计了电压表量程自动切换技术，通过单片机检测可实现电压表量程的自动转换。
它具有体积小，驱动电流小，动作快，结构简单，操作方便的优点，可用于实验教学中。
1 技术要求电压测量范围：0～500 V；测量精度：0．5％；量程自动切换；采用LED 显示；可用现场提供的220 V 交流电源。
2 基本原理基本原理如图1 所示，信号经过衰减处理后通过采样保持器采样保持，由A／D 转换成数字信号，再由单片机控制和计算后将结果送LED 显示。
量程的自动切换由单片机通过程序控制多路模拟开关来完成。
由于要求采用现场的220 V 交流电源，所以本文设计了电源电路，将220 V 交流电转换成电路可用的低压直流电。
3 硬件系统设计在硬件电路设计中多次采用了电容滤波来消除干扰信号，同时采用了跟随器，跟随器的输入阻抗很大，可以解决信号传输中的衰减问题。
又考虑到单片机的驱动能力很小，在设计中加入了7407 用来驱动LED 显示。
整个硬件系统主要由以下几部分组成：(1)电压信号衰减电路：将输人的0～500 V 被测电压信号衰减成0～5 V。
(2)量程自动切换电路：完成信号量程选择及其小数点位置选择。
(3)采样保持器：对模拟信号进行采样并保持。
(4)模数转换及控制电路：完成对采集的数据处理和对系统的控制。
(5)显示器：由74LS164 和数码管组成，将测量的电压信号显示出来。
(6)整流电路：将交流电整流成直流电，作为电源给数字电压表供电。
3．1 电压信号衰减电路电压信号衰减电路如图2 所示。
为了在输入大电压时不损坏电压表内部器件先对电压进行衰减，该设计中用阻抗进行1：100 衰减，为防止衰减后信号电压过小又通过运算放。
毕业论文：数字电压表设计
目录摘要： (1)Abstract: (1)引言: (2)1.概述 (3)1.1 数字电压表的发展前景 (3)1.2 电路原理图 (4)2.硬件电路设计 (4)2.1输入电路设计 (4)2.1.1衰减电路设计 (4)2.1.2衰减电路： (5)2.2 转换电路 (5)2.2.1转化器类型 (5)2.2.2转换器主要性能： (6)2.2.3ICL7135芯片简绍 (6)2.3 AT8S952介绍 (8)2.3.1 AT8S952芯片特点 (8)2.3.2主要引脚功能描述 (9)2.4显示电路 (11)2.4.1液晶显示器的分类及原理 (11)2.4.2 LCD-1602介绍 (11)3.系统软件设计 (13)3.1 主程序设计 (13)3.2 中断程序设计 (14)结束语 (15)参考文献 (16)摘要：本文介绍一种以89S52单片机为主要控制器件,采用ICL7135高精度、双积分A/D转换器的一种电压测量电路。
主要包括硬件电路设计和系统程序设计。
硬件电路主要包括数据采集模块，数据处理模块和输出显示模块。
在数据采集模块中，主要是在对电压信号采预处理，后采用双积型A/D转换器ICL7135进行转换，将转换得到的信号送入单片机中。
在数据处理模块中，主要是通过89S52单片机将A/D转换后得到的信号进行处理。
显示模块中，采用LCD液晶模块1602显示。
在软件设计方面，主要包括初始化程序，中断程序，档位选择程序和显示程序等几个子程序模块。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了双积分电路的原理，89S52的特点，ICL7135的功能和应用，LCD1602的功能和应用。
该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。
适用于人们的日常生活及工农业生产中用于电压的检测。
关键词：单片机，A/D转换器，液晶模块Abstract: The paper introduced one kind new method about digital voltmeter that take the Micro Controller Unit 89C52 as the primary control component and using high-precision ,double integral A/D converter ICL7135 circuit. Mainly included the design of the hardware electric circuit and the design of the software system. Hardware circuit including data acquisition module,data-processing module and output display module. In data acquisition modules, before sample the voltage signal, pretreatment with amplifier, after through double integrating A / D converter ICL7135 conversion, the signal has been converted was take into the Micro Controller Unit 89C52. In the data processing module, mainly through the Micro Controller Unit 89C52 process the signal which after A / D converter. In the display module, using LCD module 1602display the voltages.Key words:Finance director general system Chief financial officialstate-owned business enterprise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。
数字电压表的设计与制作报告
1课题名称数字电压表的设计与制作2设计指标及要求3位的数字电压表电路，技术指标要求是：设计并制作一个通用液晶显示211)直流电压测量范围(0-200V)：共分5档200mV、2V、20V、200V；2)基本量程：200mV，测量速率（2-5）次任选；3)分辨率0.1mV；γ4)测量误差：%1.0±≤5)具有正、负电压极性显示，小数点显示和超量程显示。
3方案论证方案一：采用AT89S52单片机为核心、以AD0809数模转换芯片采样、以1602液晶屏显示制作具有电压测量功能的具有一定精度的数字电压表。
AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机；8位AD转换器ADC0809，编程简单方便，价格便宜；采用液晶1602做为显示电路，功能强大，适合做各类扩展。
但该方案涉及的编程复杂，同时硬件电路也颇复杂。
方案二：采用ICL7106A/D转换器，液晶显示器EDS801A配以外围电路进行设计。
ICL7106是美国Intersil公司专为数字仪表生产的数字仪，满幅输入电压一般取200mV或2V。
该芯片集成度高,转换精度高,抗干扰能力强,输出可直接驱动LCD液晶数码管,只需要很少的外部元件,就可以构成数字仪表模块，硬件电路简单，而且精度高，完全可以实现要求。
综合分析，同时结合到软硬件实际，选择方案二，原理简单，仅涉及硬件电路。
4系统框图4.1 系统框图5单元电路设计及参数计算5.1AD转换器及外围电路设计电路图如下图5.1所示。
图5.1 AD转换器及外围电路图其中液晶显示采用EDS801，将其各数码的字段及公共端与ICL7106相应端联接。
OSC1、OSC2和OSC3是内部时钟的外接电阻和电容引脚；TEST是数字逻辑地端；VRH和VRL是参考电压的输入端，参考电压决定着AD转换器的灵敏度，它是由U DD分压而来，调节P R分压比可调节灵敏度（调满）；两个CR脚是基准电容的外接引脚；COM端是模拟信号公共端；AZ、BUF和INT分别是自动调零端、缓冲控制端和积分器输出端；U+和U-为电源端；IN+和IN-为待测信号输入端。
数字电压表设计报告
31/2数字电压表一．设计目的课程设计的主要目的是通过某一模拟、数字电路的综合设计，熟悉一般模拟、数字电路综合设计过程，设计要求，应完成的工作内容和具体的设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往的学习内容，达到灵活应用的目的。
在设计完成后还要将设计的电路安装，调试以加强动手能力，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计以培养能力为主，在独立完成设计任务的同时注重多方面能力的培养与提高，主要包括一下几方面：1.独立工作能力和创造力；2.综合运用专业以及基础知识，解决实际工程技术问题的能力；3.查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；4.工程绘图能力；5.写技术报告和编制技术资料的能力。
二．设计指标1.能测量0-1.999V、0-19.99V、0-199.9V值；2.三位半数码显示；3.测量交直流电压；4.使用元器件越少越好。
三．设计方案及选择讨论数字电压表的主要内容可归纳为电压测量的数字化方法。
其关键是如何把连续的随时间变化的模拟量转化为数字量。
5.电路总体框图如图1-3所示图1-3 电路总体框图此方案所用器材：⒈数字逻辑试验箱万用表、直流电压源、双踪示波器、配线安装工具⒊集成电路及元器件的名称、型号及数量。
见表1-1：序号名称 型号 数量 1 双积分单片ADC MC14433 1块 2 BCD 七段译码器驱动器 CD4511 1块 3 达林顿反相驱动器 MC1413 1块 4 LED 七段显示数码管LG5011AH4只 5电阻、电容若干四、 单元电路设计⒈ 桥式整流电路：整流电路的任务是将交流点变换成直流电，完成这一任务主要是靠二极管单向导电作用，故二极管是构成整流电路的关键元件。
电路如图4-1-1：⒉ 量程控制电路：采用多量程选择的分压电阻网络，可按整机输入电阻为100M Ω标准经计算得4个分压电阻分别为9M Ω、900K Ω、90K Ω、10K Ω,可用四个双刀双掷开关进行控制切换，实现多量程扩展电压测量功能。
交流数字电压表的设计
电气测量技术课程设计题目：交流电压表设计学院：电气信息工程学院专业班级：电气工程及其自动化1623 姓名：黄铭（201650712326）完成时间：2017年5月26目录引言 (2)1 测量原理及系统结构 (3)2 硬件电路设计 (4)2.1 A/D转换模块 (4)2.2 单片机系统 (5)2.2.1 AT89C51性能和功能 (5)2.3 复位电路和时钟电路 (6)2.3.1 复位电路设计 (6)2.3.2 时钟电路设计 (6)2.4 LED显示系统设计 (7)2.4.1 LED显示器的选择 (7)2.4.2 LED显示器与单片机接口设计 (8)2.5 总体电路设计 (8)3 软件设计 (10)3.1 程序设计总方案 (10)3.2 系统子程序设计 (10)3.2.1 初始化程序 (10)3.2.2 A/D转换子程序 (10)3.2.3 显示子程序 (11)4 仿真调试及测试结果 (12)4.1 软件调试 (12)4.2 显示结果及误差分析 (12)4.2.1 显示结果 (12)4.2.2 误差分析 (14)结论 (15)参考文献 (16)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。
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。
交流数字电压表设计报告
交流数字电压表设计报告摘要一．要求设计并制作交流数字电压表,显示器可用LCD或数码管。
1．基本要求（1）测量范围：10mV～2V（有效值）（2）频率范围：100Hz～10KHz（3）满量程：200mV，2V（4）显示范围：十进制数0～1999（5）测量分辨率：1mV（2V档）（6）测量误差：≤±0.5％±5个字（7）采样速率：≥10次/秒（8）输入电阻：≥100k2．发挥部分（1）测量范围：1mV～2V（2）频率范围：10Hz～1MHz(可分2个频段)（3）具有自动量程转换功能基于电路设计的要求，交流数字电压表电路主要由放大电路、交流转直流并测出有效值模块、A/D转换、控制模块、显示等电路模块组成。
通过将交流电压信号放大，再将放大的交流电压信号进行直流转换并测出有效值，进行AD信号采集,采集后的信号传入单片机，控制器模块实现LED显示，键盘输入进行量程选择功能。
1系统方案设计与论证1.1 设计思路基于题目的基本要求，大体设计思路可以采用下图所示的方案。
系统主要由放大电路、AC—DC变换器、交流转直流并测出有效值模块、控制模块、显示等电路模块组成。
通过将交流电压信号放大，再将放大的交流电压信号进行直流转换并测出有效值，之后进行AD转换并进行采集,采集后的信号传入单片机，控制器模块实现LED显示，键盘输入进行量程选择功能。
1.2方案的论证1.2.1．交流电压放大方案一：采用LM358LM358放大电路LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器（LM2904和LM2904Q）。
我们用LM2904Q将交流电压放大5倍。
用LM2904将交流电压放大50倍。
技术指标：LM358的供电范围是3V～30V。
输入端电压范围是-0.3V～32V。
由于其输出端的电压范围为0～VCC-1.5V。
我们所需放大的电压为200mV，所需放大的倍数为5倍和50倍。
因此为满足技术要求我们选择VCC为12V。
交流数字电压表设计
交流数字电压表设计实例专业（年级、班）设计人指导教师辅导教师2009 年01 月01 日（设计结束日）交流数字电压表学号：姓名：班级：一、实验目的1、了解硬件平台的各个模块及其作用；2、能运用硬件平台上的各个模块完成各项设计；3、能熟练运用keil软件进行编程设计。
二、实验内容在所给硬件平台的基础上，并利用keil软件完成一个交流数字电压表。
主要由检测、显示、档位和A/D、单片机灯组成要求：①用4位数码管实时显示被测量交流电压的峰值，单位为V②测量范围：0～1999V③测量误差不超过15％④用4各按键选择档位三、硬件设计电路图为：AC－DC转换电路AD转换数码管显示检测电路按键电路：四、软件设计#include <reg52.h>#include <intrins.h>#include <string.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define Busy 0x80 Busy #define LCM_Data P0 #define LCM_RS P2_7#define LCM_RW P2_6#define LCM_E P2_5#define ALE P2_4#define START P3_2#define OE P2_3#define EOC P3_3#define A P2_0#define B P2_1#define C P2_2sbit P3_6=P3^6;sbit P3_5=P3^5;sbit P3_4=P3^4;sbit P3_2=P3^2;sbit P3_3=P3^3;sbit P2_5=P2^5;sbit P2_6=P2^6;sbit P2_4=P2^4;sbit P2_0=P2^0;sbit P2_1=P2^1;sbit P2_2=P2^2;sbit P2_3=P2^3;sbit P2_7=P2^7;uchar data ad;char ch=0;float volt;uchar data NDIG;uchar X,Y;bit key1=0,key2=0;uchar code W[] = " good luck ";uchar code hhuc[]="this is micheal";uchar code tongdao[]="tongdao : ";uchar code danwei[]=" v ";void delayms(uint n);void WriteDataLCM(uchar WDLCM);void WriteCommandLCM(uchar WCLCM,uBuysC);void CheckBusy_LCM(void);void LCMInit(void);void DisplayOneChar(uchar X, uchar Y, uchar DData); void DisplayListChar(uchar X,uchar Y, uchar *DData); void disp(uchar xx, uchar yy,float canshu);void nextp(void);void WriteDataLCM(uchar WDLCM){CheckBusy_LCM();LCM_RS = 1;LCM_RW = 0;LCM_Data = WDLCM;LCM_E = 1;_nop_();_nop_();_nop_();LCM_E = 0;}void WriteCommandLCM(uchar WCLCM,bit BuysC) {if (BuysC) CheckBusy_LCM();LCM_RS = 0;LCM_RW = 0;LCM_Data = WCLCM;LCM_E = 1;LCM_E = 1;_nop_();_nop_();_nop_();LCM_E = 0;}void CheckBusy_LCM(void){LCM_Data = 0x0FF;LCM_E = 1;LCM_RS = 0;LCM_RW = 1;_nop_();_nop_();_nop_();while (LCM_Data & Busy);LCM_E = 0;}void LCMInit(void){WriteCommandLCM(0x38,0);delayms(5);WriteCommandLCM(0x38,0);delayms(5);WriteCommandLCM(0x38,0);delayms(5);WriteCommandLCM(0x38,1);delayms(5);WriteCommandLCM(0x08,1);delayms(5);WriteCommandLCM(0x01,1);delayms(5);WriteCommandLCM(0x06,1);delayms(5);WriteCommandLCM(0x0C,1); delayms(5);}void DisplayOneChar(uchar X, uchar Y, uchar DData) {Y &= 0x01;X &= 0x0F;if (Y) X |= 0x40;X |= 0x80;WriteCommandLCM(X, 1);WriteDataLCM(DData);}void DisplayListChar(uchar X, uchar Y, uchar *DData) {uchar ListLength;ListLength = 0;Y &= 0x01;X &= 0x0F;while (X<NDIG){DisplayOneChar(X, Y, DData[ListLength]); ListLength++;X++;}}void delayms(uint n){for(n=125*n;n;n--);}void read_ad(uchar port){switch(port){case 0:A=0;B=0;C=0;break;case 1:A=1;B=0;C=0;break;case 2:A=0;B=1;C=0;break;case 3:A=1;B=1;C=0;break;case 4:A=0;B=0;C=1;break;case 5:A=1;B=0;C=1;break;case 6:A=0;B=1;C=1;break;case 7:A=1;B=1;C=1;break;default:break;}OE=0;ALE=0;START=0;ALE=1;START=1;ALE=0;START=0;while(!EOC);OE=1;P0=0x0ff;ad=0xff&P1;OE=0;volt=(ad/255.0)*5;}void nextp(void){X+=1;if(X==16){ X=0;Y+=1;}if(Y==2){Y=0;}}void disp(uchar xx, uchar yy,float canshu){uint b1,b2;float d;uint bb;bit flag=0;X=xx;Y=yy;b2=(uint)canshu;b1=b2;bb=b1+'0';DisplayOneChar(X,Y,bb);nextp();DisplayOneChar(X,Y,'.');nextp();d=canshu-b2;bb=(uint)(d*10)+'0';DisplayOneChar(X,Y,bb);nextp();bb=(uint)(d*100)+'0';DisplayOneChar(X,Y,bb);nextp();}void key_scan(void){uint i;if(P3_5==0){for(i=5000;i>0;i--);if(P3_5==0)key1=1;while(!P3_5);} if(P3_6==0){for(i=5000;i>0;i--);if(P3_6==0)key2=1;while(!P3_6);} }void key_Process(void){if(key1){ch++;key1=0;}if(key2){ch--;key2=0;}if(ch>7)ch=0;if(ch<0)ch=7;DisplayOneChar(7,0,'0'+ch);}void main(void){uchar j;LCMInit();NDIG=strlen(W);DisplayListChar(0, 0, W);NDIG=strlen(hhuc);DisplayListChar(0, 1, hhuc);for(j=30;j>0;j--){delayms(20);}WriteCommandLCM(0x01,1);NDIG=strlen(tongdao);DisplayListChar(0, 0, tongdao);NDIG=strlen(danwei);DisplayListChar(0, 1, danwei);while(1){key_scan();key_Process();read_ad(ch);disp(10, 1,volt);}}。
数字式交流电压表
第一章技术指标1.系统功能要求交流数字电压表的功能是测量正弦电压的有效值，然后以数码管显示测量结果。
2.系统结构要求交流数字电压表的系统结构方框图如下图所示：3.电气指标●被测信号频率范围：10Hz~10KHz●被测信号波形：正弦波●显示数字含义：有效值●档位：分三档：① 1.0V~9.9V；②0.10V~0.99V;③0.010V~0.099V 。
●显示方式：两位数码显示4.扩展指标可自动换挡5.设计条件●电源条件：直流稳压电源提供±5V。
●可供选择的器件：TL084 运算放大器2片74139 二四线译码器1片（模拟开关实现档位指示，故实际电路未采用74139）CC4052四选一模拟开关1片74161四位二进制计数器1片4511显示译码器 2 片2AP9检波二极管2只发光二极管3只28C64存储器1片ADC0804A/D转换器1片半导体数码管C392 2片电容电阻自选第二章整体方案设计1.算法设计数字电压表（Digital V oltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流或交流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
它利用A/D转换原理，将被测模拟量转换成数字量,并用数字方式显示测量结果的电子测量仪表。
2.整体方案实验时的输入为交流电压，为测量其有效值，应先将输入信号进行整流，得到一个稳定的直流电压后，再将其进行模数转换，最终通过数字形式显示出来。
而交流是指输入的信号是正弦波，电压表需要显示的是正弦信号的有效值。
电路中需有交直流转换。
由测量电压范围可知，显示输入电压的有效值在0.01V至9.9V范围，分成三档。
意味着输入正弦信号的峰峰值为0.028V至28V。
因此，输入需有量程转换及衰减电路。
将该电路分成数电和模电两部分来设计，模电部分完成交流直流转换工作，数电部分负责实现模数转换和具体结果的显示，两部分电路分别实现后再拼接完成。
2.交流数字电压表组成框图被测信号V i经输入电路衰减后，经量程放大器放大，经过整流电路，被积分电路转化成直流信号，再由可变增益放大器调节，以适合A/D转换器输入电压的要求，然后用存储器实现二进制码到BCD码的转换进去显示译码器最后由数码管显示出来。
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目录摘要 (1)Abstract: (1)1 引言 (2)2 设计总体方案 (2)2.1设计要求 (2)2.2 设计方案 (2)3 硬件电路设计 (3)3.1 A/D转换模块 (3)3.2 单片机系统 (4)3.2.1 AT89C51性能和功能 (4)3.3 复位电路和时钟电路 (5)3.3.1 复位电路设计 (5)3.3.2 时钟电路设计 (6)3.4 LED显示系统设计 (6)3.4.1 LED显示器的选择 (6)3.4.2 LED显示器与单片机接口设计 (7)3.5 总体电路设计 (7)4 程序设计 (9)4.1 程序设计总方案 (9)4.2 系统子程序设计 (9)4.2.1 初始化程序 (9)4.2.2 A/D转换子程序 (9)4.2.3 显示子程序 (10)5 仿真 (10)5.1 软件调试 (10)5.2 显示结果及误差分析 (11)5.2.1 显示结果 (11)5.2.2 误差分析 (13)结论 (14)参考文献 (14)附录一程序代码 (16)附录二仪器设备清单 (18)致谢...................................................................................................................... 错误！未定义书签。
基于单片机的简易数字电压表的设计摘要:本文介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计。
该设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块。
A/D转换主要由芯片ADC0808来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片AT89C51来完成，其负责把ADC0808传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着ADC0808芯片工作。
该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。
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段数码管显示出来。
关键词:单片机；数字电压表；A/D转换；AT89C51；ADC0808Design of Simple Digital Voltmeter Based on Single-chipMicrocontrollerAbstract:This paper which introduces a kind of simple digital voltmeter is based on single-chip microcontroller design. The circuit of the voltage meter is mainly consisted of three mould pieces: A/D converting mould piece, A/D converting is mainly completed by the ADC0808, it converts the collected analog data into the digital data and transmits the outcome to the manifestation controlling mould piece. Data processing is mainly completed by the AT89C51 chip, it processes the data produced by the ADC0808 chip and generates the right manifestation codes, also transmits the codes to the manifestation controlling mould piece. Also, the AT89C51 chip controls the ADC0808 chip to work.The voltmeter features in simple electrical circuit, lower use of elements, low cost, moreover, its measuring precision and reliability. The voltmeter is capable of measuring voltage inputs from 1 route ranging from 0 to 5 volt, and displaying the measurements though a digital code tube of 7 pieces of LED.Keywords:Single-chip microcontroller; Digital voltmeter; A/D converter; AT89C51; ADC08081 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[1]。
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[4]。
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%。
目前，数字电压表的内部核心部件是A/D转换器，转换的精度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[3]。
本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容，本系统主要包括三大模块：转换模块、数据处理模块及显示模块。
其中，A/D转换采用ADC0808对输入的模拟信号进行转换，控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算处理，最后驱动输出装置LED显示数字电压信号[11]。
2 设计总体方案2.1设计要求⑴以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。
⑵采用1路模拟量输入，能够测量0-5V之间的直流电压值。
⑶电压显示用4位一体的LED数码管显示，至少能够显示两位小数。
⑷LED数码的段码输入,由并行端口P0产生：位码输入，用并行端口P2低四位产生。
2.2 设计方案硬件电路设计由6个部分组成; A/D转换电路，AT89C51单片机系统，LED显示系统、时钟电路、复位电路以及测量电压输入电路。
硬件电路设计框图如图1所示。
2图1 数字电压表系统硬件设计框图3 硬件电路设计3.1 A/D 转换模块现实世界的物理量都是模拟量，能把模拟量转化成数字量的器件称为模/数转换器（A/D 转换器），A/D 转换器是单片机数据采集系统的关键接口电路，按照各种A/D 芯片的转化原理可分为逐次逼近型，双重积分型等等。
双积分式A/D 转换器具有抗干扰能力强、转换精度高、价格便宜等优点。
与双积分相比，逐次逼近式A/D 转换的转换速度更快，而且精度更高，比如ADC0809、ADC0808等，它们通常具有8路模拟选通开关及地址译码、锁存电路等，它们可以与单片机系统连接，将数字量送到单片机进行分析和显示。
一个n 位的逐次逼近型A/D 转换器只需要比较n 次，转换时间只取决于位数和时钟周期，逐次逼近型A/D 转换器转换速度快，因而在实际中广泛使用[1]。
逐次逼近型A/D 转换器是由一个比较器、A/D 转换器、存储器及控制电路组成。
它利用内部的寄存器从高位到低位一次开始逐位试探比较。
转换过程如下：时钟电路 复位电路 A/D 转换电路 测量电压输入 显示系统AT89C51P1P2P2P0图2 逐次逼近式A/D 转换器原理图 ADC0808由8路模拟通道选择开关，地址锁存与译码器，比较器，8位开关树型A/D 转换器，逐次逼近型寄存器，定时和控制电路和三态输出锁存器等组成，其内部结构如图4所示。
图4 ADC0808的内部结构3.2 单片机系统3.2.1 AT89C51性能和功能AT89C51是美国ATMEL 公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含有4KB 的可反复擦写的只读程序存储器和128字节的随机存储器。
该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容，由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89C51是一种高效微控制器，它为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C51功能性能:与MCS-51成品指令系统完全兼容；4KB 可编程闪速存储器；寿命：1000次写/擦循环；数据保留时间：10年；全静态工作：0-24MHz ；三级程序存储器锁定；128*8B顺序脉冲发生逐次逼近寄存器输入数字量 ADC 输入电压 电压 比较器内部RAM；32个可编程I/O口线；2个16位定时/计数器；5个中断源；可编程串行UART通道；片内震荡器和掉电模式[6]。
AT89C51提供以下标准功能：4KB的Flash闪速存储器，128B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，片内震荡器及时钟电路，同时，AT89C51可降至0Hz静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作，掉电方式保存RAM中的内容，但震荡器停止工作并禁止其他所有工作直到下一个硬件复位。
AT89C51采用PDIP封装形式，引脚配置如图5所示[7]。
图5 AT89C51的引脚图3.3 复位电路和时钟电路3.3.1 复位电路设计单片机在启动运行时都需要复位，使CPU和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。