(完整版)基于单片机KL25的数字电压表

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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。

基于单片机的数字电压表设计 (

成绩西南科技大学城市学院City College of Southwest University OfScience and Technology基于单片机的数字电压表设计指导教师：专业班级：姓名：学号：日期：机电工程系制基于单片机的数字电压表的设计[摘要]本文介绍了一种基于单片机的数字电压表的设计。

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再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。

此数字电压表经过proteus软件仿真和调试，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] 数字电压表；A/D转换;AT89C51；ADC0808；proteus目录1 引言 (1)1.1数字电压表的发展现状 (1)1.2本课题研究的主要内容 (1)2 设计总体方案 (1)2.1设计要求 (1)2.2设计思路 (2)2.3设计方案 (2)3 硬件电路设计 (2)3.1A/D转换模块 (2)3.1.1 逐次逼近型A/D转换器原理 (3)3.1.2 ADC0808主要特性 (3)3.1.3 ADC0808的外部引脚特征 (3)3.1.4 ADC0808的内部结构及工作流程 (5)3.2单片机系统 (6)3.2.1 AT89C51性能 (6)3.2.2 AT89C51各引脚功能 (6)3.3复位电路和时钟电路 (8)3.3.1 复位电路设计 (8)3.3.2 时钟电路设计 (9)3.4LED显示系统设计 (9)3.4.1 LED基本结构 (9)3.4.2 LED显示器的选择 (10)3.4.3 LED译码方式 (11)3.4.4 LED显示器与单片机接口设计 (11)3.5总体电路设计 (12)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)4.2.1 初始化程序 (15)4.2.2 A/D转换子程序 (15)4.2.3 显示子程序 (15)4.3仿真 (16)4.3.1软件调试 (16)4.3.2显示结果及误差分析 (16)结束语 (18)参考文献 (18)附录..................................................... 错误！未定义书签。

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

基于单片机的数字电压表设计摘要单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU)。

随着单片机技术的飞速发展，各种单片机蜂拥而至，单片机技术已成为一个国家现代化科技水平的重要标志。

单片机可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。

单片机控制系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，可以软件控制来实现，并能够实现智能化。

现在单片机控制范畴无所不在，例如通信产品、家用电器、智能仪器仪表、过程控制和专用控制装置等等，单片机的应用领域越来越广泛。

本毕业设计的课题是“简易数字电压表的设计”。

主要考核我们对单片机技术，编程能力等方面的情况。

观察独立分析、设计单片机的能力，以及实际编程技能。

本课题主要解决A/D转换、数据处理及显示控制等三个模块。

控制系统采用AT89C52单片机，A/D转换采用ADC0809。

关键字介绍：单片机，AT89C52，A/D转换，ADC0809，数据处理。

AbstractChip Processor is a kind of chip of integrated circuit, adopt to exceed large-scale technology have data handling ability( such as arithmetic manipulation, logic is operational , data deliver and suspend handling) tiny processor ( CPU ). Along with Chip Processor technology develop fast, various Chip Processor come in great numbers, Chip Processor technology has become a important sign of the national modern level of science and technology.Chip Processor can complete modern industrial control alone theintelligent control function that will beg, this is the feature of biggestChip Processor. When Chip Processor control system can replace, using the control system that complex electronic line or digital circuit forms can software control come to realize, and can realize intelligence to melt. Now, Chip Processor control category is omnipresent , for instance communicate product, electric home appliances, intelligent instrument appearance, course control and the control equipment for special purpose and so on, theapplication field of Chip Processor is more and more extensive.Graduate the program of design is \volmeter \technology and programming ability mainly. Observe actual programming ability as well as the ability of independent analysis and design Chip Processor.This program solves the data handling and conversion of A/D mainly and shows the 3 modulars such as control. Control system adopts AT89C52 only flat machine, the conversion of A/D adopts ADC0809.Keyword introduction: Chip Processor, AT89C52, A/D changes, ADC0809，Data handle.目录第一章绪论 ........................................................................... (5)1．1 单片机简介 ........................................................................... ............................................ 5 1．2 单片机的应用领域 ........................................................................... ................................ 6 1．3 单片机的发展趋势 ........................................................................... ................................ 7 1．4 单片机应用系统的开发过程 ........................................................................... . (8)1.4.1 总体设计 ........................................................................... ........................................ 8 1.4.2 硬件电路设计 ........................................................................... ................................ 9 1.4.3 软件设计 ........................................................................... . (9)第二章数字电压表 ........................................................................... . (9)2．1 数字电压表的特点 ........................................................................... ................................ 9 2．2 数字仪表的发展趋势 ........................................................................... .......................... 11 第三章系统设计 ........................................................................... .. (12)3．1 功能要求及设计目标 ........................................................................... .......................... 12 3．2 方案论证 ........................................................................... .............................................. 12 3．3 系统硬件电路设计 ........................................................................... .............................. 13 3．4 系统程序的设计 ........................................................................... . (16)3.4.1 初始化程序 ........................................................................... .................................. 16 3.4.2 主程序 ........................................................................... .......................................... 16 3.4.3 显示子程序 ........................................................................... .................................. 17 3.4.4 模/数转换测量子程序 ........................................................................... ................. 17 3．5 性能分析 ........................................................................... .............................................. 18 第四章主要硬件功能及介绍 ........................................................................... (19)4．1ADC0809 ...................................................................... . (20)4.1.1 主要特性 ........................................................................... ...................................... 20 4.1.2 内部结构 ........................................................................... ...................................... 20 4.1.3 外部特性（引脚功能） ......................................................................... ................ 21 4．2AT89C52 ...................................................................... .. (22)4.2.1 主要性能 ........................................................................... .................................... 22 4.2.2 引脚结构 ........................................................................... .................................... 23 4.2.3 引脚功能说明 ........................................................................... ............................ 24 4.2.4 特殊功能寄存器 ........................................................................... ........................ 27 4.2.5 存储器结构 ........................................................................... ................................ 28 4.2.6 定时器0和定时器1 ............................................................................ ................ 29 4.2.7 定时器2 ............................................................................ .................................... 29 4.2.8 中断 ........................................................................... ............................................ 30 4.2.9 晶振特性 ........................................................................... .................................... 31 4.2.10 空闲模式 ........................................................................... .................................... 32 4.2.11 掉电模式 ........................................................................... .................................... 33 4.2.12 程序储存器的加密 ........................................................................... .................... 33 4.2.13 Flash编程�D并行模式 ........................................................................... ............. 34 4.2.14 编程方法 ........................................................................... (34)第五章毕业设计总结 ........................................................................... . (35)附录 ........................................................................... (37)附录一简易数字电压表的单片机控制源程序 ................................................................... 37 附录二参考文献 ........................................................................... ........................................ 46 附录三文献翻译 ........................................................................... . (47)第一章绪论1．1 单片机简介单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU)，随机存取数据存储器(RAM)，只读程序存储器(ROM)，输入输出电路(I/O口)，可能还包括定时计数器，串行通信口(SCI)，显示驱动电路(LCD或LED驱动电路)，脉宽调制电路(PWM)，模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小然而完善的计算机系统。

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-完整版

题目: 基于单片机的数字电压表设计数字电压表（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，还可与PC进行实时通信。

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理。

关键词：数字电压表 A/D 转换器 PC 电压测量AbstractDigital voltage meter (Digital V oltmeter) referred to as DVM, it is the use of digital measuring technology, the continuous analog (DC input voltage) into a non-continuous, discrete digital form and to display the instrument.Analog voltage meter features a traditional single, low accuracy, can not meet the digital age, using the single chip digital voltage meter, from the high precision, anti-interference ability, scalability, Ji Cheng convenience, and PC can communicate in real time.At present, by a variety of single A / D converter consisting of digital voltage meter, has been widely used in electronic and electrical measurement, industrial automation, instrumentation, automated test systems, intelligent measurement, showing strong vitality.At the same time, the DVM extension to the various general and specific digital instruments, but also the power and non-power measurement up to a new level.This chapter focuses on single-chip A / D converter, and they form by the microcontroller-based digital voltmeter works.Keywords: digital voltmeter A / D converter voltage measurement PC目录1 设计方案 (6)1.1 A/D转换部分 (6)1.2 电源部分 (7)2 系统硬件电路设计 (8)2.1 单片机芯片 (8)2.2 89C51与外围电路的接口 (10)3 详细设计 (14)3.1复位电路 (14)3.2电源电路 (16)3.3 程序框图 (17)3.4 源程序 (19)4 总结 (28)参考文献 (29)1 设计方案在电量的测量中，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。

基于单片机的数字电压表设计说明书

课程设计题目: 基于单片机的数字电压表设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2010年9月8日数字电压表（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。

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理。

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

基于单片机的数字电压表广东技术师范学院天河学院《PLC课程设计》报告基于单片机的数字电压表设计系别电气工程系班级本自动化学号学生姓名指导老师组员2012年6月摘要：本文介绍的是数字电压表的发展背景和利用单片机，A/D转换芯片结合的方法设计一个直流数字电压表。

它的具体功能是：最高量程为500V，分三个档位量程，即5V，50V，500V，可以通过调档开关来实现各个档位，然后通过四位数码管将被测数据加以显示。

目录一、数字电压表简介-------------------------------------------1二、数字电压表设计两种方案简介-------------------------------11.由数字电路及芯片构建----------------------------------22.由单片机系统及A/D转换芯片构建------------------------2三、本设计单片机的选择---------------------------------------31.本设计使用的单片机的简介------------------------------3四、各种显示器件的介绍和选择---------------------------------31.常用显示器件简介--------------------------------------32.数码管的参数资料--------------------------------------4五、模数（A/D）转换芯片的选择--------------------------------61.常用的A/D芯片简介------------------------------------62. 模数（A/D）芯片AD0808的资料--------------------------6 六．总体设计-------------------------------------------------8 七．硬件电路系统模块的设计----------------------------------10八、系统软件的设计------------------------------------------141.程序设计----------------------------------------------14九．总结----------------------------------------------------18 参考文献----------------------------------------------------18一．数字电压表简介：如今，数字电压表已绝大部分已取代了传统的模拟指针式电压表。

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--毕业答辩

writesmh(5,b);
writesmh(6,c);
writesmh(7,d);
writesmh(8,12);//12为空格
h
14
3.6 显示模块原理图
temp=(getdata*1.0/255)*2000; a=temp/1000; b=temp/100%10; c=temp/10%10; d=temp%10; m=1;
4.2 子程序介绍
初始化定义
对A/D和单片机的各个端口定义及程
序的初始化定义
显示子程序
每次电压采集后， CPU将数据送到LCD 显示出不同档位电压值的显示。
h
转换子程序
根据转换时序定义 A/D的各端口的
ALE,ST,OE等，使得转换顺利进行
中断子程序
利用INT1口中断产生12.5KHZ的频率输出给ADC0809的
显示电压值
单片机控制
A/D理图
h
10
3.2 A/D转换模块原理图
ST=0;ST=1;delay(5); ST=0;delay(5); while(EOC==0); OE=1; getdata=P1;delay(5); OE=0;
h
11
3.3 控制模块原理图
其精度为： 18/255=0.07059v
20v档
h
22
5.3 结论
200mv档：误差消除方法：实验修正
多次测量发现：0-200mv内的误差呈线性增长，可进行修正，修正方程为：y=0.93388x，y为修正值，x为测量值
2v档：误差范围在精度内
该范围内测的最大误差为2mv，远小于7.059mv，满足测量要求
{ _v2;m=2;}