单片机测电压原理图
51单片机电压电流采样电路设计
51单片机是一种常用的微控制器，广泛应用于各种电子设备中。
在很多电子设备中，需要对电压和电流进行采样和测量，以确保设备正常运行和安全使用。
设计一个稳定、精准的电压电流采样电路对于电子设备的正常运行至关重要。
本文将介绍51单片机电压电流采样电路的设计原理、实现方法和相关注意事项，希望能够为初学者提供一些帮助。
一、设计原理1.1 电压采样原理电压采样是通过模数转换器（ADC）将模拟电压信号转换为数字信号的过程。
在51单片机中，有多个模拟输入引脚可以用于电压采样。
通过选择合适的参考电压和采样精度，可以实现对不同电压范围的准确采样。
1.2 电流采样原理电流采样通常需要借助电流传感器或电流互感器来实现。
通过将电流信号转换为与之成正比的电压信号，然后使用ADC进行采样，可以实现对电流的准确测量。
二、电压采样电路设计2.1 电压采样电路原理图在设计电压采样电路时，需要考虑信噪比、采样精度和参考电压的稳定性。
一般来说，可以通过电阻分压网络将被测电压信号转换为微控制器可以接受的范围内的电压信号。
2.2 电压采样电路实现在实际设计中，可以选择合适的电阻数值和参考电压，使得被测电压在不损失精度的前提下可以被精准采样。
还需要注意电源滤波和去耦电容的设置，以提高电路的稳定性和抗干扰能力。
三、电流采样电路设计3.1 电流采样电路原理图电流采样电路通常需要借助电流传感器或电流互感器来实现。
在设计电流采样电路时，需要考虑到电流传感器的灵敏度、线性度和频率特性，以确保采样的准确性和稳定性。
3.2 电流采样电路实现在实际设计中，需要根据被测电流的范围和精度要求选择合适的电流传感器，并通过运算放大器等电路将电流信号转换为微控制器可以接受的范围内的电压信号。
还需要注意电流传感器的电源和接地，以确保电路的正常工作。
四、电压电流采样电路的综合设计4.1 电压电流采样电路整体连接在设计完成电压和电流采样电路后，需要将两者连接到51单片机的模拟输入引脚，并编写相应的程序进行数据采集和处理。
基于单片机的电流电压测量系统设计
基于单片机的电流电压测量系统设计目录1 前言 (2)1.1 电子测量概述 (2)1.2 数字电压表的特点 (2)1.3 单片机的概述 (3)2 系统方案的选择与论证 (4)2.1 功能要求 (4)2.2 系统的总体方案规划 (4)2.3 各模块方案选择与论证 (5)2.3.1 控制模块 (5)2.3.2 量程自动转换模块 (5)2.3.3 A/D转换模块 (5)2.3.4 显示模块 (6)2.3.5 通信模块 (6)3 系统的硬件电路设计与实现 (7)3.1 系统的硬件组成部分 (7)3.2 主要单元电路设计 (7)3.2.1 中央控制模块 (7)3.2.2 量程自动转换模块 (8)3.2.3 A/D模数转换模块 (13)3.2.4 显示模块 (14)3.2.5 通信模块 (15)3.2.6 电源部分 (16)4 系统的软件设计 (16)4.1 软件的总体设计原理 (16)4.1.1 A/D转换程序设计 (17)4.1.2 数字滤波程序设计 (18)4.1.3 量程自动转换的程序设计 (20)5 系统调试及性能分析 (22)5.1 调试与测试 (22)5.2 性能分析 (22)6 结束语 (23)6.1 设计总结 (23)6.2 设计的心得 (23)7 致谢词 (24)附录 (25)附录1 参考文献 (25)附录2 系统总电路图 (26)附录3 源程序 (27)1 前言1.1 电子测量概述从广义上讲，但凡利用电子技术来进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上来说，电子测量是在电子学中测量有关电量的量值。
与其他一些测量相比，电子测量具有以下几个明显的特点：①测量频率范围极宽，这就使它的应用范围很广；②量程很广；③测量准确度高；④测量速度快；⑤易于实现遥测和长期不间断的测量，显示方式又可以做到清晰，直观；⑥易于利用电脑，形成电子测量与计算技术的紧密结合。
随着科学技术和生产的发展，测量任务越来越复杂，工作量加大，测量速度测量准确度要求越来越高，这些都对测量仪器和测试系统提出了更高的要求。
单片机测电压
仲恺农业工程学院20010 —2011学年第二学期课程设计课题名称：基于AT89c51单片机的数字电压表设计时间： 2011.06.01—2011.06.9系部：机电工程系班级：姓名：指导教师：[摘要]本文介绍一种基于89c51单片机的一种电压测量电路,该电路采用ICL7135高精度、双积分A/D转换电路，测量范围直流0-±2000伏，使用LCD液晶模块显示，可以与PC机进行串行通信。
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，89c51的特点，ICL7135的功能和应用，LCD1601的功能和应用。
该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。
[关键词]电压测量，ICL7135，双积分A/D转换器，1601液晶模块第一章前言1.1概述目前，由各种单片机机A/D 转换器构成的测量数字电压的结构，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。
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。
1.2系统原理及基本框图如图1.1所示，模拟电压经过档位切换到不同的分压电路衰减后，经隔离干扰送到A/D转换器进行A/D转换，然后送到单片机中进行数据处理。
处理后的数据送到LCD中显示，同时通过串行通讯与上位机通信。
图1.1系统基本方框图第二章硬件设计2.1输入电路图2.1.1量程切换开关图2.1.2衰减输入电路输入电路的作用是把不同量程的被测的电压规范到A/D转换器所要求的电压值。
智能化数字电压表所采用的单片双积分型ADC芯片ICL7135，它要求输入电压0-±2V。
本仪表设计是0-1000V电压，灵敏度高所以可以不加前置放大器，只需衰减器，如图3.1.2所示9M、900K、90K、和10K电阻构成1/10、1/100、1/1000的衰减器。
衰减输入电路可由开关来选择不同的衰减率，从而切换档位。
为了能让CPU自动识别档位，还要有图3.1.1的硬件连接。
基于STC12C5A32AD三相交流电压表的设计
三相交流电压表学院：电气与控制工程学院专业班级：测控0802班，测控0803班姓名：江文涛，郭利刚，铁拓指导老师：王党树，彭倩日期：2012年3月13日三相交流电压表设计在发电厂、工矿、企业，经常要监测供电状况，所供的电压通常在几百伏，必须设计一种仪表来测量这种电压，因此诞生了三相交流电压表。
一、实验要求：1．设计方案中能用软件完成的尽量用软件实现，这样可以减少产片的成本，也减少硬件的一些干扰。
2.本实验采用STC12C5A32AD单片机，由实验提供了该单片机的最小系统的原件，线路板，在该线路板上扩展了部分功能，另外，实验室统一提供了显示路板，在该板子上有四个按键，三组四位一体数码管，采用74h595，扩展进行动态扫描显示。
不过，在这里我们用到的是LCD1602显示。
3. 系统以STC51单片机最小系统为基础，在此基础上叫外围电路，由于单片机内部集成了A/D转换通道，因此将模拟电压输出通道与单片机的A/D输出通道直接相连，通过显示电路将得到的数据显示出来，并对A相电压进行4-20mA 的变送输出。
系统主要由单片机处理模块、键盘输入模块、被测电压输入模块、显示模块、电源及复位模块等组成。
4.设计时分工进行，未提供原理图的设计自己必须画出原理图。
二、测量原理：由于被测量的信号为交流信号，且信号幅度比较大，必须把这种大的信号变成小信号进行采样，根据采样的信号不同可以分为直流采样和交流采样两种。
直流采样，顾名思义，采样对象为直流信号。
它是把交流电压电流信号经过各种转化为直流电压，再有MCU采集。
此方法软件设计简单，对采集值只做一次比例变换即可得到被测量的数值。
但直流采样法存在一些问题：测量精度直接受整流电路的精度和稳定性影响；整流电路参数调整困难且受波形因素影响比较大，此外用直流采样法测量工频电压，电流是通过测量平均值来求出有效值的，当电路中谐波含量不同时，平均值与有效值之间的关系也将发生变化，给计算带来误差。
单片机测电压电流原理
单片机测电压电流原理随着电子技术的不断发展，单片机作为一种重要的嵌入式系统，广泛应用于各个领域。
在电力系统中，电压和电流的测量是非常重要的，而单片机测电压电流的原理则是实现这一目标的关键。
单片机测电压电流的原理基于模拟电压和电流的转换，通过将模拟信号转换为数字信号，然后经过处理得到所需的电压和电流数值。
我们需要了解单片机的工作原理。
单片机是一种集成电路，包含了处理器、内存、输入输出接口等多个部分。
它可以通过编程来控制各种设备和传感器的工作。
在单片机测电压方面，一般采用模拟转数字转换器（ADC）来实现。
ADC能够将模拟电压信号转换为数字信号，以便单片机进行处理。
具体来说，ADC将连续变化的模拟电压信号分成若干个离散的量化电平，然后将其转换为相应的数字值。
在单片机测电流方面，一般采用电流传感器来实现。
电流传感器是一种能够将电流信号转换为电压信号的装置。
通过将电流信号转换为电压信号，再通过ADC转换为数字信号，可以得到电流的数值。
单片机测电压电流的原理可以概括为以下几个步骤：1. 使用电压传感器将待测电压信号转换为电压信号。
2. 将电压信号输入到ADC中，进行模数转换。
3. 单片机通过编程获取ADC转换后的数字值。
4. 根据ADC转换的数字值和相关系数，计算出电压的实际值。
同样地，测量电流的步骤也类似：1. 使用电流传感器将待测电流信号转换为电压信号。
2. 将电压信号输入到ADC中，进行模数转换。
3. 单片机通过编程获取ADC转换后的数字值。
4. 根据ADC转换的数字值和相关系数，计算出电流的实际值。
需要注意的是，在进行电压和电流测量之前，我们需要根据具体的电路参数和传感器特性进行一定的校准和系数调整，以保证测量的准确性和精度。
除了测量电压和电流，单片机还可以通过其他方式实现对电力系统的监测和控制。
例如，可以通过单片机控制继电器的开关，实现对电路的断开和闭合。
还可以通过单片机与电力系统的通信接口，实现远程监测和控制。
【免费下载】单片机实验利用AD完成电压测量及显示
;这种方法就是 30H 和 31H 分别写显示程序,显示完 31H 之后就
;退出程序,很 easy 的啦,大家还可以多多试试自己编写别的程序
;注DPTR,#0102H MOV A,#0BFH MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#DTAB MOV A,30H MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#0101H MOVX @DPTR,A LCALL DELAY
MOV B,#51 DIV AB MOV 30H,A MOV A,B MOV B,#5 DIV AB MOV 31H,A RET
;************************************* ;显示子程序
DISPLAY: MOV R0,#30H MOV R3,#0FEH
LD0:MOV DPTR,#0102H MOV A,R3 MOVX @DPTR,A
DELAY:
MOV R7,#02H
DEL1:MOV R6,#0FFH
DEL2:DJNZ R6,DEL2
DJNZ R7,DEL1
RET
;延时 1ms
;**********************************************
;显示子程序(另一种)
;这里给大家写本实验的另一种显示方法:
MOV DPTR,#DTAB MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#0101H MOVX @DPTR,A
LCALL DELAY INC R0 MOV A,R3 JNB ACC.7,LD1 RL A
;AD 的地址,应接 CS3
;选择通道 0 IN0
;启动 AD,开始转换
LD1:RET
MOV R3,A
基于MSP430G2553的电压表设计
数字式直流电压表一、整体说明在电子技术中，往往离不开对电压的测量，作为一种测量电压的仪器——电压表是近代电子技术领域的常用工具之一，在许多领域得到广泛应用。
本设计是基于TI 单片机设计的数字式直流电压表，它主要由MSP430G2553、LCD12864和分压电路三部分组成。
分压电路先将输入的电压信号衰减一定的倍数，后通过控制双路选择开关设定测量的量程，分别有0~3V 和0~15V 两个档，以便实现精确读数；分压处理后的电压信号由MSP430G2553内部的ADC10模块转换成数字信号；再通过LCD12864液晶屏进行串行显示。
经多次测量实验得出误差范围在2%以内。
二、原理图基于MSP430G2553单片机设计的数字式直流电压表的电路图如图1所示。
由于MSP430开发板已具备单片机最小系统结构，只需添加显示电路和分压电路。
LCD12864通过串口方式显示，只需占用单片机2个I/O 口；分压电路可以通过开关S1选择量程档位，只占用1个I/O 口。
三、接口定义MSP430G2553的接口说明如表1所示。
图1中的复位和晶振部分是MSP430开发板固有的部分，故不再说明。
P1.0接液晶屏的SID 脚，作为串行的数据口用；P1.1则接液晶屏的SCLK 脚，控制串行的同步时钟；P1.4接分压电路的输出端。
LCD12864的接口说明如表2所示。
当PSB 脚接低电平时，串口模式被选择。
在该模式下，只用2根线（SID 与SCLK ）来完成数据传输。
RS 接高电平，不使用片选功能。
注意：信号源与单片机之间要共地。
图1 直流电压表电路图表1 MSP430G2553的接口说明表2 LCD12864的接口说明四、程序流程图（一）主函数主函数的流程框图如图1所示。
主函数主要是调用系统初始化函数和循环开启ADC 转换，这是由于ADC10采用单通道单次转换模式，每次采样后需要重新开启ADC ，才会进行下一次信号采样转换。
另外，信号的采样与处理以及电压值的显示都是通过中断来完成。
单片机测电压电流
单片机测电压电流设计要求:1、用单片机测30-36V的直流电压，0-10A的直流电流；2、用单片机测30-36V交流电压有效值、平均值、交流电压的频谱分析；3、用单片机测0-10A交流电流的有效值、平均值、峰值。
一、设计思路用调理电路电路将电压和电流采入AD转换器，AD转换器将电压电流转化为数字信号，使用单片机与AD进行数据传输,在单片机的内部进行处理后,在LED或者LCD上进行显示。
可设计出一个选择开关,选择是进行电压还是电流的测量.可测电压电流的范围和精度取决于AD的精度,分辨率越高，精度越高.总体框图二、设计方案选择1、主控芯片方案1：选用专用转化芯片INC7107实现电压和电流的测量和实现，用四位数码管显示出最后的转换电压和电流的结果。
缺点是精度比较低，内部电压转换和控制部分不可控制。
优点是价格低廉。
方案2：选用单片机MSC80C51和A/D转换芯片ADC0809实现电压和电压的转换和控制，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。
缺点是价格稍贵；优点是转换精度高，且转换的过程和控制、显示部分可以控制。
基于课程设计的要求选用方案2.ADC0809的精度不高，不是很好用，初级用户才用。
2、显示部分方案1：选用2个单体的共阴极数码管。
优点是价格比较便宜；可以实现电路要求。
方案2：选用一个并联在一起的共阴极数码管，外加两个三极管驱动。
因为还需要驱动，相对方案一有些复杂，且价格有点贵。
故基于课程设计的要求选用方案1。
三、电路设计原理模拟电压和电流经调理电路电路筛减调理电路后，经隔离干扰送到A/D转换器进行A/D转换。
然后送到单片机中进行数据处理。
处理后的数据送到LED 中显示。
同时通过串行通讯与上位通信。
硬件电路及软件程序。
而硬件电路又大体可分为调理电路电路、A/D转换电路、LED显示电路，各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍；一般I/O接口芯片的驱动能力是很有限的，在LED显示器接口电路中，输出口所能提供的驱动电流一般是不够的尤其是设计中需要用到多位LED，此时就需要增加LED驱动电路。
单片机测电压电流(二)
单片机测电压电流（二）引言概述:本文将介绍如何使用单片机来测量电压和电流。
单片机作为一个智能控制器，可以通过接口将电压和电流传感器连接到系统中，并使用适当的算法对数据进行处理和分析。
这种测量电压和电流的方法可以广泛应用于各种电子设备和系统中。
在本文中，我们将介绍使用单片机测量电压和电流的基本原理，并提供一些实际应用的示例。
正文内容:1. 电压测量:1.1. 使用电压分压器将待测电压转换为单片机可以接受的电压范围。
1.2. 设置单片机的模数转换器（ADC）进行电压测量。
1.3. 编写程序将模数转换器的值转换为实际电压值。
1.4. 实际测量电压值与期望值进行校准和调整。
1.5. 应用实例：使用单片机测量电池电压。
2. 电流测量:2.1. 使用电流传感器将待测电流转换为电压信号。
2.2. 将电压信号放大并转换为单片机可以接受的电平。
2.3. 设置单片机的ADC进行电流值测量。
2.4. 编写程序将模数转换器的值转换为实际电流值。
2.5. 实际测量电流值与期望值进行校准和调整。
2.6. 应用实例：使用单片机测量电机的工作电流。
3. 数据处理和分析:3.1. 设计数据处理算法来解读和分析测量得到的电压和电流数据。
3.2. 根据需要，可以计算平均值、最大值、最小值等指标。
3.3. 根据实际应用需求，可以设置报警或触发条件。
3.4. 结合其他传感器数据，进行综合处理和分析。
3.5. 应用实例：使用单片机测量太阳能电池组的电压和电流，并根据数据控制充放电过程。
4. 通信与控制:4.1. 使用串行通信接口（如UART、SPI或I2C）将测量数据传输到其他设备或主机。
4.2. 设置通信协议，实现与其他设备的数据交换和控制指令的发送。
4.3. 根据实际需求，选择合适的通信速率和传输格式。
4.4. 应用实例：使用单片机测量电路板上各个电压节点的电压，并将数据通过串口传输给上位机进行分析和监控。
5. 性能优化与稳定性改进:5.1. 对ADC采样率、精度和参考电压进行优化和调整。
单片机普通io 电压检测电路
对于单片机的普通IO口电压检测电路，可以采用简单的电压分压原理来实现。
以下是
一个基本的电压检测电路示意图：
```
V_in
|
R1
|
+--- V_out
|
R2
|
GND
```
在这个电路中，V_in 是待检测的电压信号，V_out 是输出给单片机的电压信号。
R1 和
R2 是两个电阻，它们组成了一个电压分压器。
根据电压分压原理，输出电压 V_out 可以通过以下公式计算：
V_out = V_in * (R2 / (R1 + R2))
通过调整 R1 和 R2 的阻值，可以得到不同的电压比例和范围，以适应单片机的输入电
压范围。
需要注意的是，为了保护单片机，应该限制输入电压范围，并在电压超过一定范围时
采取适当的电压保护措施，如使用二极管、稳压器或可编程逻辑门等。
此外，在实际应用中，还可以根据需求添加滤波电路、保护电路和电压级移位电路等，以提高电路的稳定性和可靠性。
具体的电路设计和元件选型应根据具体需求和规格进行。
建议在设计过程中参考相关电路设计手册和单片机的数据手册。
基于单片机的直流电压检测系统设计
课程设计说明书题目：基于单片机的直流电压检测系统设计课程：单片机原理及应用B课程设计院（部）：信息与电气工程学院专业：班级：学生姓名：学号：指导教师：完成日期：2013年6月摘要 (I)1 设计目的 (1)2 设计要求 (2)3 设计内容 (3)单片机电压测量系统的总体设计 (3)硬件选择 (4)软件选择 (4)本设计是硬件电路和软件编程相结合的设计方案，选择合适的编程语言是一个重要的环节。
在单片机的应用系统程序设计时，常用的是汇编语言和C语言。
汇编语言的特点是占用内存单元少，执行效率高。
执行速度快。
但它依赖于计算机硬件，程序可读性和可移植性比较差。
而C语言虽然执行效率没有汇编语言高，但语言简洁，使用方便，灵活，运算丰富，表达化类型多样化，数据结构类型丰富，具有结构化的控制语句，程序设计自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特点。
(4)硬件电路的设计 (4)输入电路模块设计 (4)LM7805稳压电源电路介绍 (5)显示模块电路设计 (6)A/D转换设计 (7)单片机模块的简介 (9)系统软件的设计 (12)本设计是硬件电路和软件编程相结合的设计方案，选择合适的编程语言是一个重要的环节。
在单片机的应用系统程序设计时，常用的是汇编语言和C语言。
汇编语言的特点是占用内存单元少，执行效率高。
执行速度快。
但它依赖于计算机硬件，程序可读性和可移植性比较差。
而C语言虽然执行效率没有汇编语言高，但语言简洁，使用方便，灵活，运算丰富，表达化类型多样化，数据结构类型丰富，具有结构化的控制语句，程序设计自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特点。
(12)主程序的设计 (12)各子程序的设计 (14)总结与致谢 (16)参考文献 (17)附录一系统整体电路图 (19)附录二A/D转换电路的程序 (20)附录三1602LCD显示模块的程序 (22)摘要随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段。
基于单片机的数字电压表.
1 前言 (1)2 总体方案设计 (2)2.1 方案论证 (2)2.2 方案比较及选择 (3)3 硬件电路设计 (4)3.1 AD转换电路 (4)3.2 复位电路 (4)3.3 时钟电路 (5)3.4 显示电路 (6)3.5 特殊器件介绍 (6)3.5.1 主控芯片AT89S51 (6)3.5.2 ADC0808 (7)3.5.3 LED (9)4 软件部分设计 (11)4.1 A/D转换子程序 (11)4.2 显示子程序 (12)5 电路仿真 (13)5.1 软件调试 (13)5.2 显示结果及误差分析 (13)6 系统功能 (17)小结 (18)参考文献 (19)附录1 基于单片机的数字电压表原理图 (20)附录2 基于单片机的数字电压表程序清单 (21)1 前言在电量的测量中，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。
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。
基于单片机的电压检测装置方案设计(答辩PPT)
基于单片机的电压检测装置总体设计原理框图
A/D转换模块选择
方案一：采用ADC0804转换芯片 方案二：采用ADC0832转换芯片 方案三：采用ADC0809转换芯片
接口模块选择
方案一：采用AT89S51单片机 方案二：采用AT89S52单片机
AT89S52的主要功能
AT89S52是一个低功耗,高性能 8位单片 机,内含8k字节在系统可编程Flash存储器, 32 个可编程I/O口线, 3个16位定时器/计数器， 8个中断源.
ADC0832的功能特点
● 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℃ to +85℃
基于单片机的电压 检测装置方案设计
学生： 蒋修旭 专业：计算机通信工程 指导老师：潘矜矜 内容提要1 系统概述
2硬件设计及电路
AT89S52 ADC0832 A/D 转换与接口电路的设计
3系统程序设计
4 结论
系统框图
量程 控制 电路
电源电路
AT89S52 单片机
A/D 转
模 拟
换模块
电
压
输
入
电 压 显 示 器
致谢
在此感谢所有在毕业设计期 间帮助过我的人们。
谢谢大家！
谢谢观看
ADC0832与单片机电路连接图
系统程序设计
在Keil uVision2上编程
基于单片机的电压检测装置的原理图
单片机电压检测原理
单片机电压检测原理单片机电压检测原理1. 介绍单片机作为一种重要的嵌入式系统组成部分，广泛应用于各个领域。
在很多应用中，我们需要对电路中的电压进行实时监测和检测。
本文将介绍单片机电压检测的原理及其相关知识。
2. 单片机的模拟输入单片机通常具有多个模拟输入引脚，这些引脚可以接收外部电路的模拟信号。
模拟输入引脚可以用来检测和测量外部电路的电压。
3. A/D转换器单片机通常配备了一个或多个模数转换器（A/D转换器），用于将模拟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，以便单片机能够进行处理和分析。
4. 电压检测原理电压检测是通过将待检测电压与参考电压进行比较而实现的。
在单片机中，我们可以使用内部或外部参考电压。
当待检测电压超过参考电压时，单片机会采取相应的措施。
5. 内部参考电压单片机中的一些型号提供了内部参考电压。
内部参考电压是单片机内部提供的一个稳定的电压源，通常在单片机芯片上集成。
通过选择合适的参考电压，并将待检测的电压与之进行比较，我们可以判断电路中电量是否低于或超过某个阈值。
6. 外部参考电压如果单片机不提供内部参考电压，我们可以使用外部参考电压。
外部参考电压可以通过外部电源或电压源提供。
单片机将待检测电压与外部参考电压进行比较，从而实现电压的监测和检测。
7. 编程实现使用单片机进行电压检测的关键在于编程实现。
我们需要编写相应的代码，在合适的引脚上配置为模拟输入，并配置参考电压。
然后，通过A/D转换器获取电压值，并与参考电压进行比较，进而实现电压检测的功能。
8. 应用场景单片机电压检测在实际应用中非常广泛。
例如，我们可以使用单片机电压检测原理来监测电池电量，实现低电量预警；也可以用于电源管理，判断供电是否正常；还可以用于温度或湿度监测等。
总结本文简要介绍了单片机电压检测的原理和实现方法。
通过使用模拟输入引脚和A/D转换器，以及内部或外部参考电压，我们可以实现对电路中电压的监测和检测。
基于单片机的数字电压表设计
摘要随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段，对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。
本设计在参阅了大量前人设计的数字电压表的基础上，利用单片机技术结合A/D转换芯片A/D0809构建了一个直流数字电压表。
本文首先简要介绍了设计电压表的主要方式以及单片机系统的优势；然后详细介绍了直流数字电压表的设计流程，以及硬件系统和软件系统的设计，并给出了硬件电路的设计细节，包括各部分电路的走向、芯片的选择以及方案的可行性分析等。
关键词：单片机(MCU)；电压；A/D转换；ADC0809Abstract: With the development of electronical scientific technology, electronical measurement became a technic that everyone of engaging electronical had to master it. What’s more, the precision is higher and higher and, the function is more and more powerful, and voltage’s measurement is best important. Primarily, I designed a Digital-Voltmeter use MCU technic with A/D-switch chip(ADC0809) base on lots of predecessor design. In this article, introduce some methods that design Digital- Voltmeter and the advantages of use MCU system to do it on the first; then treat the procedure of design of direct- Digital-Voltmeter,contain the hardware and software.Keywords: Micro Controller Unit；Voltmeter；A/D switch；AD08091前言在电量的测量中，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。
单片机测电压电流
单片机测电压电流设计要求：1、用单片机测30-36V的直流电压，0-10A的直流电流;2 、用单片机测30-36V交流电压有效值、平均值、交流电压的频谱分析；3、用单片机测0-10A交流电流的有效值、平均值、峰值。
一、设计思路用调理电路电路将电压和电流采入AD转换器，AD转换器将电压电流转化为数字信号，使用单片机与AD进行数据传输，在单片机的内部进行处理后，在LED或者LCD上进行显示。
可设计出一个选择开关，选择是进行电压还是电流的测量•可测电压电流的范围和精度取决于AD的精度,分辨率越高，精度越高•调理电路总体框图二、设计方案选择1、主控芯片方案1：选用专用转化芯片INC7107实现电压和电流的测量和实现，用四位数码管显示出最后的转换电压和电流的结果。
缺点是精度比较低，内部电压转换和控制部分不可控制。
优点是价格低廉。
方案2：选用单片机MSC80C51和A/D转换芯片ADC0809实现电压和电压的转换和控制，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。
缺点是价格稍贵；优点是转换精度高，且转换的过程和控制、显示部分可以控制。
基于课程设计的要求选用方案 2.ADC0809的精度不高，不是很好用，初级用户才用。
2、显示部分方案1:选用2个单体的共阴极数码管。
优点是价格比较便宜；可以实现电路要求。
方案2:选用一个并联在一起的共阴极数码管，外加两个三极管驱动。
因为还需要驱动，相对方案一有些复杂，且价格有点贵。
故基于课程设计的要求选用方案1三、电路设计原理模拟电压和电流经调理电路电路筛减调理电路后，经隔离干扰送到A/D转换器进行A/D转换。
然后送到单片机中进行数据处理。
处理后的数据送到LED 中显示。
同时通过串行通讯与上位通信。
硬件电路及软件程序。
而硬件电路又大体可分为调理电路电路、A/D转换电路、LED显示电路，各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍；一般I/O接口芯片的驱动能力是很有限的，在LED显示器接口电路中，输出口所能提供的驱动电流一般是不够的尤其是设计中需要用到多位LED，此时就需要增加LED驱动电路。
交流电压220V如何用单片机测量电压？
交流电压220V如何⽤单⽚机测量电压？通过单⽚机测量电压，是将模拟量转化为数字量，必须使⽤A/D（模数）转换接⼝，⼤部分的单⽚机都会⾃带A/D转换接⼝（ADC接⼝），若使⽤的单⽚机没有ADC接⼝，⽽且不想更换其它单⽚机，也可以使⽤A/D转换芯⽚进⾏外扩，有SPI接⼝、数据总线接⼝等。
提问者要求测量220V交流电的电压，具体实现⽅式有好⼏种⽅法，其⽬的都是将220V⾼压信号缩⼩降为满⾜A/D采样范围的低压信号，接⼊A/D接⼝进⾏A/D转换。
▲交流电压表表头（1）⽅法1：直接采⽤⾼精度电阻分压的⽅式进⾏降压，然后经过差分运放（该差分运放的放⼤倍数为1），差分运放的主要作⽤是有跟随器的作⽤，作为输⼊的缓冲级，起到隔离缓冲作⽤（跟随器输⼊阻抗很⼤，输出阻抗很⼩）。
后级接个RC电路进⾏滤波，消除纹波⼲扰，原理图如下所⽰：▲220V交流电压采集原理图1如上图，220V交流输⼊，采⽤电阻分压，由于交流电属于正弦波，有负半周的波形，该半周的电压为负值，所以必须将整体电压进⾏抬⾼，所以上图使⽤5V电压串联R145=4.7K的电阻将整体电压进⾏抬⾼。
计算⽅法：先计算Q点的电压，根据戴维宁定理分两部分进⾏，当交流输⼊为0时，Q点的电压V1为5V根据电阻R145与R138//R141//R142的分压，V1约1.5V左右；当R145接地时，计算220V交流输⼊时的电压V2，V2约为0.68V左右，该电压为交流电，最⼤值为0.68V×1.414≈0.96V，最⼩值为-0.96V；所以V1与V2进⾏叠加之后的电压为最⼩值为0.54V，最⼤值为2.44V的正弦波，频率为50HZ。
Q点的电压经过差分跟随器进⾏缓冲隔离，然后通过RC电路进⾏滤波，最后输出接⼊单⽚机的AD采样接⼝即可，基准源的电压必须⼤于2.44V，可采⽤3V或3.3V等作为基准源。
采样频率最好⼤于1KHZ，确保每个交流波形周期可以采到20个点以上，然后通过有效值计算，算出其有效值电压，再减去叠加的偏置电压，乘以电路缩⼩系数可得到220V交流电压的有效值。
一种用单片机AD采样方式来检测交流市电电压的方法
⼀种⽤单⽚机AD采样⽅式来检测交流市电电压的⽅法下⾯介绍⼀种⽤单⽚机AD采样的⽅式检测市电电压的⽅法要检测交流市电的电压，通常有两种⽅法⼀、通过频繁的采样后再求平均值来获得实际电压值⼆、通过采样交流市电的峰值，再通过算法得出实际电压值这⾥我们讲述峰值采样法的步骤：1、在正半波时，频繁采样市电AD值，在每次采样后进⾏从⼩到⼤排序并保存⼏个最⼤值的结果，分别放在R_SaveVolAC[0]..R_SaveVolAC[3]2、在负半波时，把刚才所采样到的⼏个值中，提取R_SaveVolAC[1]的值作为上个正半波的的最⼤值。
（R_SaveVolAC[2]、R_SaveVolAC[3]当作⼲扰给滤掉）3、把N个上述这些正半波的最⼤值进⾏累加后除以N得到⼀个平均值，这个值就是峰值电压值电路图如下：以下为参考源代码实例：uint8 R_VolAc = 0 ; //输⼊电压值uint8 R_SaveVolAC[4] = {0,0,0,0} ;//保存读AD时的峰值//**************************************// 函数名称：ReadZ0// 函数功能：检测过零信号// ⼊⼝参数：⽆// 出⼝参数：⽆//***************************************void ReadZ0(void){uint8 Tcon=0 ;uint8 F_OK=0 ;do{ReadVol_AC() ; //上半波时读AC电压值Nop(5);if((P_ZER0 == 0)&&(F_PZL)){ Tcon++; }else if((P_ZER0 == 1)&&(!F_PZL)){ Tcon++; }else{ Tcon = 0 ; }if(Tcon >= 5)F_OK = 1 ;}while(F_OK == 0);if(F_PZL) F_PZL = 0 ;else F_PZL = 1 ;}//*************************************// 函数名称：Order_Byte_F2// 函数功能：选择法对数组从⼩到⼤排序// 直接对传递的地址进⾏操作// ⼊⼝参数：排序数据的⾸地址// 出⼝参数：⽆// 返回值：该列数据是的中间值//***************************************uint8 Order_Byte_F2(uint8 *a,uint8 DataLong){uint8 i,j,k;uint8 tmp;for(i=0;i<DataLong-1;i++){k=i; /*给记号赋值*/for(j=i+1;j<DataLong;j++){if(a[k]>a[j]) k=j; /*是k总是指向最⼩元素*/}if(i!=k){ /*当k!=i是才交换，否则a[i]即为最⼩*/tmp = a[i];a[i] = a[k];a[k] = tmp;}}i = DataLong >> 1 ;return a[i] ;}//*************************************// 函数名称：TestVolage// 函数功能：检测电源电压// ⼊⼝参数：⽆// 出⼝参数：⽆//***************************************/void ReadVol_AC(void){if(F_PZL) //正半波检测电压{Adc_Mode_Scan(DIS) ;//ADCAdcSwitch(ADC_Chanel2) ;R_SaveVolAC[0] = ADC_DRH ;Order_Byte_F2(R_SaveVolAC,4) ;//从⼩到⼤排序 }}//======================================= void CalculateVol_AC(void){uint8 Tmp ;static uint16 R_SaveSum = 0 ;static uint8 Tcon = 0 ;if(!F_PZL) //在负半波时计算AC值{//AC的在上半波的最⼤值-已经是最⼤值的中值Tmp = R_SaveVolAC[1] ;R_SaveSum += Tmp ;ClrDataBuf_Byte(R_SaveVolAC,4) ; //清除AC缓冲区 Tcon ++ ;if(Tcon >= 32){Tcon = 0 ;R_VolAc = R_SaveSum >> 5 ; //AC电压对应的AD值 R_SaveSum = 0 ;//再通过查表或算法得到实际AC电压值}}}//********************************************//********** 主函数 ***********//********************************************void main(void){Init_Device() ;while(1){ReadZ0() ; //读过零信号CalculateVol_AC() ; //计算AC电压}}。
单片机电压检测原理
单片机电压检测原理1. 引言单片机（Microcontroller）是一种集成电路，包含了处理器、存储器和各种输入/输出接口，被广泛应用于嵌入式系统中。
在嵌入式系统设计中，经常需要对电压进行检测，以确保系统的正常运行和保护电路免受损坏。
本文将详细解释与单片机电压检测原理相关的基本原理。
2. 电压检测的目的和方法电压检测的目的是测量电路中的电压值，并根据测量结果进行相应的处理。
常见的电压检测方法有模拟电压检测和数字电压检测两种。
2.1 模拟电压检测模拟电压检测是指直接测量电路中的电压值，并将其转换为模拟信号进行处理。
模拟电压检测的基本原理是使用电压分压电路将待测电压转换为与其成比例的电压值，然后通过模拟信号处理电路进行放大、滤波等处理。
模拟电压检测的优点是测量精度高、响应速度快，适用于对电压值变化要求较高的场景。
然而，模拟电压检测也存在一些问题，如受到噪声的影响、需要较多的外部元件等。
2.2 数字电压检测数字电压检测是指将待测电压转换为数字信号进行处理。
数字电压检测的基本原理是使用模数转换器（ADC）将模拟电压转换为数字量，然后通过单片机内部的计数器、比较器等模块进行处理。
数字电压检测的优点是抗干扰能力强、可编程性好，适用于需要对电压进行精确测量和处理的场景。
然而，数字电压检测也存在一些问题，如转换精度受限、响应速度较慢等。
3. 单片机电压检测原理单片机电压检测原理是指使用单片机进行电压检测的基本原理。
单片机通常具有一些用于电压检测的引脚，可以直接测量外部电路的电压值。
3.1 单片机引脚特性单片机引脚通常具有以下特性：•输入/输出（I/O）功能：引脚可以用作输入或输出。
•开漏（Open-Drain）输出：引脚输出为开漏结构，可以通过外部上拉电阻连接到电源或地。
•模拟输入：引脚可以用作模拟输入，测量外部电路的电压值。
•比较器输入：引脚可以用作比较器的输入，与参考电压进行比较。
3.2 单片机电压检测方法单片机可以通过以下方法进行电压检测：•模拟输入：将待测电压连接到单片机的模拟输入引脚上，通过ADC模块将模拟电压转换为数字量进行处理。