简易直流电压表的设计
基于51单片机的直流数字电压表设计
基于51单片机的直流数字电压表设计概述：直流数字电压表是一种用于测量直流电压的仪器，它通过将电压信号转换为数字形式，并显示在数码管上，实现对电压的准确测量。
本文将介绍基于51单片机的直流数字电压表的设计原理和实现方法。
一、设计原理：1.1 电压信号采集：直流数字电压表的第一步是采集待测电压信号。
常用的采集方法是使用一个分压电路将待测电压降低到合适的范围，再通过运算放大器将其放大到合适的电平。
51单片机的模拟输入引脚可以接受0-5V的模拟电压信号，因此可以直接将放大后的信号接入单片机进行采集。
1.2 模数转换：采集到的模拟电压信号需要经过模数转换（A/D转换）才能被单片机读取和处理。
51单片机内部集成了一个10位的A/D转换器，可以将输入的模拟电压转换为相应的数字量。
通过设置不同的参考电压和采样精度，可以实现对不同电压范围的准确测量。
1.3 数码管显示：经过模数转换后，得到的数字量需要通过数码管进行显示。
51单片机的IO口可以通过控制段选和位选的方式，将数字量转换为相应的数码管显示。
可以根据需要选择常用的七段数码管或者液晶显示屏进行显示。
二、设计实现：2.1 硬件设计：硬件设计包括电路原理图设计和PCB布局设计两个部分。
电路原理图设计主要包括电压采集电路、运算放大器、A/D转换器和数码管驱动电路等部分。
PCB布局设计需要考虑信号的走线和电源的分布，以保证电压信号的准确采集和显示。
在设计过程中，需要注意地线和信号线的分离，以减少干扰。
2.2 软件设计：软件设计主要包括单片机的程序编写和调试。
首先需要编写采集模拟电压信号和进行A/D转换的程序，将转换后的数字量存储在单片机的内部存储器中。
然后编写数码管驱动程序，将存储的数字量转换为相应的数码管显示。
最后，通过按键或者旋转编码器等方式，可以实现对量程和精度的选择。
三、设计优化：3.1 精度优化：为了提高直流数字电压表的测量精度，可以采用更高精度的A/D转换器，增加参考电压的精度，或者通过校准电路对测量误差进行校正。
DIY数字显示直流电压表
DIY数字显示直流电压表最近想做一个电源，因为经常DIY，没有一个电源不像样子，虽然是业余的，但是电压有时也会有不同的电压值，如做成固定的电压应用起来就不方便，如做成可调的，电源值就不能直观的展示出来，每调一次就用万用表量一起也不方便。
如果有一个电压表装在电源上就方便多了，指针式的表头读起数来总是有点别扭，所以就想找一个数字式的电压表头。
因此在这样的背景下自己通过DIY 制作了一个4位数字显示的电压表头。
做数字式电压表用什么IC好呢？选来选去最后决定用ICL7017吧！定好芯片就开要画个完整的电路图。
既然要做就做好点，不想用洞洞板来接线路板，电线飞来飞去的有点头痛的感觉，所以还要画一块PCB板。
电路图及PCB板的设计如下图示：有了图就要准备物料了，不想一个一个的写出来，给个物料清单吧如下组件编号组件数值组件规格用量号C1 0.1uF 瓷片电容±20% 50V 1C2 100P 瓷片电容±5% 50V 1C3 0.1uF 金属膜电容±5% 63V 1C4 0.1uF 独石电容±5% 63V 1C6 0.22uF 金属膜电容±5% 63V 1C5 0.47uF 金属膜电容±5% 63V 1C7,C8 10uF/25V 电解电容+80-20% 2R1 150Ω金属膜电阻±1% 1/4W 1R8 1K 金属膜电阻±1% 1/4W 1R9 1M 1/2W 金属膜电阻±1% 1/2W 1R7 1M 金属膜电阻±1% 1/4W 1R3 2.95K 金属膜电阻±1% 1/4W 1R2,R5 10K 金属膜电阻±1% 1/4W 2R4 20K 金属膜电阻±1% 1/4W 1R6 154K 金属膜电阻±1% 1/4W 1R10 470K 金属膜电阻±1% 1/4W 1VR2 5K 精密微调电阻922C0 W 502 1D2,D3 4148 ST 1N4148 DO-35 2J1,J2 DC5V 鱼骨针2pin 2D1 DIODE 1N4004 DO-41 1DS1~4 HS-5161BS2 共阳8段数码管 4U1 ICL7107 IC ICL7107CPLZ DIP-40 1U2 TC4069 IC TC4069UBP DIP-14 1U3 TL431 IC TL431A TO-92 1IC插座14 pin 2.54mm 1IC插座40 pin 2.54mm 1PCB光板36x68x1.6mm 双面FR-4 1塑料外壳尺寸要与PCB板配合，网上购的 1镙丝 4锡线适量工具就是电子爱好者的常用工具了由于手头上没有150Ω的电阻就用100Ω串了个51Ω。
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim
【设计背景及意义】
随着科技的不断发展，数字电压表在各个领域的应用越来越广泛。
三位半数字电压表作为一种常见的测量仪器，具有高精度、高稳定性、易于操作等优点。
本文将介绍如何使用Multisim软件设计一款三位半数字直流电压表，以满足实际应用需求。
【设计原理】
三位半数字直流电压表的设计主要依据以下原理：
1.采用分压式电路实现电压测量；
2.利用模数转换器将模拟信号转换为数字信号；
3.通过数字显示电路将数字信号转换为直观的电压值。
【设计步骤】
1.打开Multisim软件，新建一个项目；
2.添加所需元器件，包括电阻、电容、二极管、晶体管、运算放大器等；
3.连接电路，构建分压式电压测量电路、模数转换电路和数字显示电路；
4.设置元器件参数，如电阻值、电容值等；
5.添加电源和信号源，设置电压值；
6.配置仿真参数，进行仿真实验；
7.分析仿真结果，优化电路设计。
【仿真结果及分析】
经过多次仿真实验，得到以下结果：
1.电压测量范围：0~100V；
2.电压测量精度：0.5%；
3.数字显示：三位半液晶显示屏；
4.响应速度：≤1秒。
通过分析仿真结果，可以看出设计的三位半数字直流电压表具备较高的精度和响应速度，能够满足大部分实际应用场景的需求。
【总结与展望】
本文通过Multisim软件设计了一款三位半数字直流电压表，详细介绍了设计原理、步骤及仿真结果。
在今后的工作中，可以进一步优化电路设计，提高电压表的性能，如降低功耗、扩大测量范围等。
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim三位半数字直流电压表是一种常用的测试仪器，用于测量直流电路中的电压值。
它具有简单易用、精度高、测量范围广等特点，被广泛应用于电子工程、电力工程、通信工程等领域。
在设计multisim 电路仿真软件时，三位半数字直流电压表也是必不可少的组成部分。
我们需要了解三位半数字直流电压表的原理。
它采用了数字显示技术，将测量到的电压值以数字形式显示在屏幕上。
一般情况下，三位半数字直流电压表的显示范围为0-1999，即可以显示0.000V-1.999V之间的电压值。
它通过测量电路中的电压，将模拟信号转换为数字信号，并通过显示器显示出来。
在multisim中设计三位半数字直流电压表，首先需要选择合适的元件进行连接。
常见的元件有电阻、电容、二极管等。
在连接电路时，需要注意保证电路的稳定性和准确性。
电路的稳定性可以通过合理选择元件值来实现，而准确性则需要根据实际需求来确定。
在连接电路之后，我们需要设置multisim的参数。
首先是设置电源电压，这是为了模拟实际电路中的电源情况，保证电路能够正常工作。
其次是设置测量范围，根据需要选择合适的范围。
最后是设置显示方式，可以选择数码管显示或液晶显示等方式。
完成电路的连接和参数设置后，我们可以进行仿真实验。
在multisim中，可以设置不同的输入电压值，观察三位半数字直流电压表的显示结果。
通过对比实际测量值和显示值，可以评估电路的准确性和稳定性。
除了基本的测量功能，三位半数字直流电压表还可以具备其他功能，如自动量程切换、峰值保持等。
这些功能可以通过添加适当的电路元件和控制电路来实现。
在multisim中，可以根据需要进行扩展和改进，使三位半数字直流电压表具备更多的功能和应用。
设计multisim电路仿真软件时，三位半数字直流电压表是一个不可或缺的元件。
它能够对直流电路中的电压进行准确测量，并以数字形式显示出来。
通过合理连接电路和设置参数，我们可以在multisim中模拟实际的测量过程，并评估电路的性能。
基于Proteus的简易直流数字电压表的设计
程序３ 个程 序 模 块 组 成 ， 程 序 流程 如 图３ 所示。
２ ． ２ ． １ 主程 序
码 文件 （ 术 ． ｈ ｅ ｘ ） ， 然 后在 Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ 仿 真平 台上将． ｈ ｅ ｘ 文件加 载
器Ｔ ０ 。 最 后 进 入 死 循 环 实验表明， 基于 Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ ￣ Ｄ Ｋ ｅ ｉ ｌ 设 计 的简 易直 流 数 字 电 状态 进 行 多次试 转 。 压表， 具 有 结 构简 单 、 功 能可 靠 、 使 用方 便 等优 点 ， 达 到 了预 ２ ． ２ ． ２ 定时器 中断程序 期 效 果 。 该 设 计 方 法可 以 降低 开 发 成 本 ， 缩短开发周期， 适
１ ． ５ ０ ３ ０ ． ０ ０ ３
１ ． ９ ９ ２ ０ ． ０ ０ ８
２ ． ９ ８ ８ ０ ． ０ １ ２
３ ． ４ ７ ６ ０ ． ０ ２ ４
３ ． ９ ８ ４ ０ ． ０ １ ６
４ ． ４ ７ ２ ０ ． ０ ０ ８
４ ． ９ ８ ０ ０ ． ０ １ ０
程 序 设 计主 要 由主 程 序 ， 定 时器 中断 程 序 ， 外 部 中断 子
２ ． ２ ． ３ 外部中断子程序
当转 换 结 束后 ， 根 据 一定 的算 法 求 出各 位 的值 ， 并通 过
Ｐ ０ ， Ｐ ２ 口送 Ｌ Ｅ Ｄ 显示 。
２ ． ３ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ 和Ｋ ｅ ｉ ｌ 联 合 仿 真 系统 采 用 Ｃ 语 言编 程 ， 具 有代 码 简洁 ， 可读 性 强 ， 移 植性
Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｕｓ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｓｉ ｍｐｌ ｅ Ｄｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ Ｖｏ ｌ ｔ ｍｅ ｔ ｅ ｒ Ｄ Ｃ— Ｂａ ｓ ｅ ｄ
简易数字电压表课程设计
电子测量结课作业简易数字电压表指导教师：学院：专业班级：姓名：学号：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ADC0832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AT89C52来完成，其负责把ADC0832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ADC0832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LCD1602液晶屏显示出来。
关键词: 单片机；数字电压表；A/D转换；AT89C52；ADC0832目录1 数字电压表的简介 01.1数字电压表简介 01.2数字电压表的的背景与意义 02 设计总体方案 (2)2.1 设计要求 (2)2.2 设计思路 (2)2.3 设计方案 (2)3 硬件电路设计 (4)3.1 A/D转换模块 (4)3.2 单片机系统 (6)3.3 复位电路和时钟电路 (9)3.4 LCD显示系统设计 (10)3.5 总体电路设计 (12)4 程序设计 (13)4.1 程序设计总方案 (13)4.2 系统子程序设计 (13)5 仿真 (15)5.1软件调试 (15)5.2显示结果及误差分析 (15)5.2.1 显示结果 (15)5.2.2 误差分析 (17)结论 (19)参考文献 (20)附录............................................................................................... 错误！未定义书签。
1 数字电压表的简介1.1数字电压表简介在电量的测量中，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。
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
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim（最新版）目录1.引言2.三位半数字直流电压表的原理3.multisim 软件的使用4.设计过程5.测试结果6.结论正文1.引言数字电压表是一种常用的电子测量仪器，可以测量直流电压、交流电压、脉冲电压等。
随着科技的发展，数字电压表的设计和制造技术也在不断提高，使得数字电压表的性能和精度得到了极大的提升。
在本文中，我们将介绍一种三位半数字直流电压表的设计方法，该方法使用了multisim 软件进行仿真和设计。
2.三位半数字直流电压表的原理数字电压表的原理是基于模拟电压表和模数转换器的。
模拟电压表可以测量连续变化的模拟电压信号，而模数转换器则可以将模拟电压信号转换为数字电压信号。
数字电压表通常由一个模数转换器和一个数字显示器组成，模数转换器将模拟电压信号转换为数字电压信号，数字显示器则将数字电压信号显示出来。
三位半数字直流电压表是一种精度较高的数字电压表，它可以测量最大电压为±1.5V 的直流电压信号。
它的设计原理是基于三个半电池的电路，通过调整三个半电池的电压来实现对直流电压信号的测量。
3.multisim 软件的使用multisim 软件是一种电子电路仿真软件，它可以用来设计和仿真各种电子电路，包括放大器、滤波器、振荡器等。
在本文中，我们将使用multisim 软件来设计和仿真三位半数字直流电压表。
首先，我们需要在 multisim 软件中创建一个新的项目，然后添加所需的元器件，包括电源、电阻、电容、二极管、三极管等。
接下来，我们需要绘制电路图，并进行电路仿真。
在仿真过程中，我们可以通过观察电路的波形和参数来调整电路的性能和精度。
4.设计过程在设计三位半数字直流电压表时，我们需要考虑以下几个方面：首先，我们需要选择合适的元器件，包括模数转换器、电源、电阻、电容等。
这些元器件的选取应根据电路的性能要求和成本考虑。
其次，我们需要设计电路的拓扑结构，包括放大器、滤波器、模数转换器等。
简易电压表设计
《单片机原理与接口技术》课程设计报告设计题目：简易数字电压表设计专业班级：电信1202 学号：2012001452学生姓名：庞宏平同组人：万培石一雄指导教师：武娟萍太原理工大学课程设计任务书注：课程设计完成后，学生提交的归档文件应按，封面—任务书—说明书—图纸的顺指导教师签名：日期：2015.6简易数字电压表设计目录1．引言 (4)1.1设计任务 (4)1.2 设计要求 (5)2．硬件电路设计 (5)2.1 系统的硬件构成及功能 (5)2.2 AT89S51单片机及其引脚说明 (6)2.3 ADC0808引脚及功能说明 (7)2.4 ADC0808的外部引脚特征 (8)2.5 ADC0808的内部结构及工作流程 (9)3.LCD显示系统以及74LS373 (10)3.1 LCD显示系统设计 (10)3.2 74LS373引脚图及功能 (11)3.3 总体电路设计 (13)4．程序设计 (14)4.1 程序设计总方案 (14)4.2 系统子程序设计 (15)5 .软件测试及仿真 (16)5.1 软件调试 (16)5.2 显示结果及误差分析 (17)5.3 附加功能 (18)结论 (19)附录程序代码 (20)第1章引言本次课程设计利用单片机技术来实现一台简易数字电压表，具有性能可靠、电路简单、成本低等特点。
1.1数字电压表概述电压表应用十分广泛，但大部分是模拟电压表，而由于其特性，反应速度慢，读数麻烦并且误差较大，所以为适应不断快速的高速信号领域，已经广泛使用数字电压表。
本实验设计是基于51单片机开发平台实现的一种数字电压表系统。
该设计采用AT89S51单片机为核心，以ADC0809为模数转换数据采样，实现被测电压的采样。
1.2此次设计任务1.2.1设计任务设计制作一个简易数字电压表，该直流电压表能测直流电压目标：基于MCS—51单片机，对设计硬件电路和软件程序应用的设计，使用发光二极管来显示所要测试模拟电压的数字电压值。
简易数字电压表设计报告
摘要--------------------------------------------------------2 1.数字电压表的简介------------------------------------------31.1数字电压表的发展--------------------------------------31.2数字电压表的分类--------------------------------------42.设计的目的------------------------------------------------53.设计的内容及要求------------------------------------------54.数字电压表的基本原理--------------------------------------54.1数字电压表各模块的工作原理----------------------------54.2数字电压表各模块的功能--------------------------------54.3数字电压表的工作过程----------------------------------65.实验器材--------------------------------------------------76.电路设计实施方案------------------------------------------76.1.实验步骤---------------------------------------------76.2各个模块设计------------------------------------------86.2.1 基准电压模块-----------------------------------86.2.2 3 1/2位A/D电路模块---------------------------106.2.3 字形译码驱动电路模块--------------------------126.2.4 显示电路模块----------------------------------136.2.5 字位驱动电路模块------------------------------167.总结-----------------------------------------------------17 参考文件---------------------------------------------------18 附录-------------------------------------------------------19本文介绍了一种简易数字电压表的设计。
单片机设计方案
简易数字电压表基于设计PROTEUS设计与仿真班级：机09-3学号：31学生姓名：华岩1设计总体方案1.1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。
⑷尽量使用较少的元器件。
1.2 设计思路⑴根据设计要求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。
⑵A/D转换采用ADC0808实现，与单片机的接口为P1口和P2口的高四位引脚。
⑶电压显示采用4位一体的LED数码管。
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。
1.3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。
图1 数字电压表系统硬件设计框图2硬件电路设计2.1 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]。
2.1.1 逐次逼近型A/D转换器原理逐次逼近型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。
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。
简易电压表设计方案
简易电压表设计方案
简易电压表设计方案
电压表是用来测量电路中的电压的一种仪器。
在设计简易电压表时，需要考虑到测量的范围、精度、显示方式等因素。
以下是一个简易电压表的设计方案。
1. 整体设计思路：
本设计方案采用模拟电路设计，通过简单的电路实现电压的测量和显示。
主要由测量电路和显示电路组成。
2. 测量电路设计：
测量电路是用来将输入电压转换为可测量的电信号。
测量电路主要由电阻和操作放大器组成。
首先选择一个合适的电阻，用来将输入电压经过分压，使之在测量范围内。
然后通过一个操作放大器来放大电压信号，以便能够驱动后续的显示电路。
操作放大器的放大倍数可以通过调整反馈电阻来实现。
3. 显示电路设计：
显示电路是用来将测量的电信号转换为人们可以直观看到的显示结果。
本设计方案采用数码管显示方式。
在显示电路中，电信号经过一个电压比较器，将其与参考电压进行比较，以确定数字管是否显示。
然后通过一个译码器，将数字信号转换为驱动数码管的控制信号，显示测量结果。
4. 电源电路设计：
电源电路是用来为整个电压表提供电源的。
本设计方案采用直流电源。
根据需要选择一个适当的电源电压。
然后通过一个稳压电路，将电源电压稳定在所需电压值，以确保整个电压表的正常工作。
5. 其他功能：
设计中还可以考虑一些其他功能，如测量电压极性的功能，过载保护功能等。
总结：
通过以上的设计方案，可以实现一个简易的电压表。
设计过程中需要注意选择合适的元器件，进行充分的测试和调试，以确保电压表的稳定性和准确性。
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。
直流电压表的设计
直流电压表的设计一、实验目的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转换器转为数字量，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：①B1～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）。
数字直流电压表设计(2)
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：目录一·摘要二·课程设计与任务要求（一）设计目的（二）设计要求三·总体设计思路与方案选择四·所用器件介绍（一）双积分MC14433功能介绍（二）MC14511B功能介绍（三）MC1413功能介绍（四）基准电源MC1403功能介绍五·设计框图与工作原理，测量电压的转换与显示原理六·数字电压表的安装调试七·元器件清单八·心得体会九·参考文献直流数字电压表一·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。
数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，由电阻网络（量程调整）、直流放大（运放组成）、电压极性判断、A/D转换、数码（液晶）显示等部分组成。
PZ158A系列直流数字电压表具有6½位显示，可测量0.1µV—1000V直流电压。
该表由于采用了微处理器和脉冲调宽模数转换技术，自动校零，数字模拟滤波等技术，从而赋予本表极其稳定的零位和良好的线性和抗干扰能力，本表还带有RS232C接口，可方便地与计算机系统相连接，组成数据采集系统。
采用八位VFD或LED显示，其中PZ158A/1为单量程（0.2V）VFD显示，读数清晰，光色柔和，适宜在科研、工业、国防等各种领域内使用。
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。
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表是一种常用的电子测量仪器，用于测量直流电路中的电压。
在multisim软件中设计这样一款电压表，可以帮助工程师和电子爱好者更方便地进行电路仿真和测试。
在使用multisim软件进行电路设计时，首先需要选择合适的元件进行搭建电路。
对于三位半数字直流电压表来说，主要包括电压测量部分和显示部分。
电压测量部分需要使用电压分压器来将待测电压转换为适合测量的范围，同时还需要精准的运算放大器来放大信号。
显示部分则需要使用数模转换器将模拟电压转换为数字信号，并通过数码管或LCD显示屏来显示测量结果。
在设计过程中，需要考虑电路的稳定性、精度和抗干扰能力。
通过合理选择元件参数和设计电路结构，可以有效提高电压表的测量精度和稳定性，同时减小干扰对测量结果的影响。
在multisim软件中还可以进行仿真分析，验证设计的电路是否符合预期要求。
通过仿真可以检测电路中的潜在问题，并及时进行调整和优化，以确保电路的正常工作和准确测量。
总的来说，利用multisim软件设计三位半数字直流电压表可以帮助我们更好地理解电路原理，提高电路设计的效率和准确性。
希望通过不断学习和实践，能够更深入地掌握电子技术，为实际工程应用提供更好的支持和服务。
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：。
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目录1技术要求.............................................................. - 1 -2基本原理.............................................................. - 1 -2.1设计的具体思想................................................... - 1 -2.2主要芯片介绍..................................................... - 2 -2.2.1 89c51系列芯片介绍......................................... - 2 -2.2.2 ADC0809芯片介绍........................................... - 5 -2.2.3 LED基本结构............................................... - 7 -2.2.4 LED显示器的选择........................................... - 8 -3建立模型描述.......................................................... - 9 -3.1方案一........................................................... - 9 -3.2方案二.......................................................... - 11 -4模块功能分析或源程序代码............................................. - 14 -4.1方案一代码...................................................... - 14 -4.2方案二代码...................................................... - 19 -5调试过程及结论....................................................... - 21 -6心得体会............................................................. - 23 -7参考文献............................................................. - 24 -简易直流电压表的设计1技术要求以89s51单片机为核心芯片，设计一个简易直流电压表，要求如下：A、能够对直流电压进行相应的采集和转换；B、利用led对电压值进行显示，精确到小数点后一位。
2基本原理对于数字电压表的设计，其主要功能从外界获取模拟电压信号，再通过相应的芯片（即ADC0809）转换为数字电压信号，用微处理芯片89C51芯片处理后在数码管上输出显示。
其设计工作原理图如图1所示。
图1 设计工作原理图2.1设计的具体思想测量电压输入：这是模拟电压的输入端，输入0~5V的电压，特别地，为了使电压能够连续输入到系统中，使用了滑动变阻器来控制输入电压的大小。
为了能够与数字显示的电压大小相比较，在输入端加入了电压表。
时钟电路：这部分电路是为了给89s51芯片提供时钟脉冲的，在proteus软件仿真时可以不加时钟电路，但在实际电路时，一定要加时钟电路。
复位电路：这部分电路可以直接接80c51的引脚9，当输入高电平时，可进行复位操作，也可以在时钟电路部分加如开关，当无时钟信号输入时，同样可以达到复位的目的，两种方法都可以。
A/D转换电路：这部分的功能是将模拟电压量转换为数字信号输入到89s51中。
对于A/D转化芯片使用的是ADC0809芯片，只要连好电路，不要线，这并不是很难。
多位数字显示系统：这个系统是使用两个LED数码管显示需要输出的数字，特别要注意小数点的位数显示规则；也可以使用一个多位数码显示管，流水显示，这一点也可以达到实验要求。
2.2主要芯片介绍2.2.1 89c51系列芯片介绍微处理芯片89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除10000次。
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89C51是一种高效微控制器，89C51是它的一种精简版本。
89C单片机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。
因此这种芯片使用范围十分广泛，是初学者学习微处理器的敲门砖。
89C51结构特点：8位CPU，一次处理8位字节的数据；具有片内振荡器和时钟电路；32根I/O线，即4*8个数据交换端口；外部存贮器寻址范围ROM、RAM64K；2个16位的定时器/计数器；5个中断源，两个中断优先级，使用INT和INTR、端口控制中断；觉有全双工串行口；布尔处理器；89C51芯片的实物管脚图如图2所示图2 89c51芯片的管脚89C51芯片的管脚说明：VCC：供电电压，+5V。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/ 地址的低八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：管脚备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
在设计时，正确使用，可以帮助结束死循环。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
2.2.2 ADC0809芯片介绍芯片ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。
其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。
（1）ADC0809主要特性1）拥有8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位，由此可以确定芯片电压转换的灵敏度。
2）具有转换起停控制端。
3）芯片转换时间为100μs(时钟为640kHz时)，130μs（时钟为500kHz时）4）使用单个+5V电源供电5）模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准。
6）工作温度范围为-40～+85摄氏度7）低功耗，约15mW。
（2）ADC0809外部特性（引脚功能）ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图所示。
下面说明各引脚功能。
IN0～IN7：8路模拟量输入端。
ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。
START：A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。
EOC：A/D转换结束信号，输出，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。
OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。
当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。
CLK：时钟脉冲输入端。
要求时钟频率不高于640KHZ。
REF（+）、REF（-）：基准电压。