数字电压表的设计与实现

2011届本科毕业论文（设计）

本科生毕业论文（设计）题目：数字电压表的设计与实现

学院计算机科学与技术系

学科门类计算机

专业嵌入式应用技术

学号

姓名

指导教师

2015年5月5日

目录

摘要 (1)

Abstract (2)

1 前言 (3)

1.1 课题背景 (3)

1.2 发展方向 (3)

1.3 课题的目的和意义 (4)

1.4 本设计完成的工作 (5)

2 总体方案设计 (6)

2.1 硬件设计 (6)

2.1.1 电源模块 (6)

2.1.2 主控制器模块 (7)

3 硬件实现及单元电路设计 (8)

3.1 主控制模块 (8)

3.1.1 单片机的时钟电路与复位电路设计 (8)

3.1.2 单片机STC89C52及特点概述 (9)

3.1.3 主要特性 (9)

3.1.4 管脚说明 (9)

3.1.5 STC89C52结构 (11)

3.2 单片机管脚说明 (11)

3.3 模数转换模块设计 (13)

3.3.1 ADC性能参数 (13)

3.3.2 ADC静态特性 (13)

3.3.3 ADC动态特性 (14)

3.3.4 ADC性能测试 (15)

3.3.5 常用ADC芯片概述 (15)

3.3.6 ADC0832模数转换原理及主要技术指标 (15)

3.3.7 ADC0832与单片机的接口电路 (17)

3.4 数码管显示电路设计 (17)

3.5 电源设计 (18)

4 系统软件设计方案 (19)

4.1系统子程序设计 (19)

4.1.1 初始化程序 (19)

4.1.2 A/D转换子程序 (20)

5 系统的安装与调试 (21)

5.1 安装步骤 (21)

5.2 系统实物图 (21)

结论 (22)

参考文献 (23)

致谢 (24)

附录1 整机电路原理图 (25)

附录2 部分源程序 (26)

随着我国现代化技术建设的发展，电子检测技术日新月异,指针式的电压表容易产生误差，并且用起来相对来说比较麻烦，在不就的将来基本上要被市场给淘汰，代替它的将是本设计所涉及到的数字电压表。数字电压表使用起来非常方便，并且读数简单明了，只要机器不发生跳读现象，结果就是准确唯一的。本设计基于STC89C52单片机的一种电压测量电路，该电路采用ADC0832A/D转换元件,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, 可以测量0～9V的电压值,并在四位LED数码管上显示电压值。所用的元件较少,成本低,调节工作可实现自动化。

关键词：数字电压表；ADC0832；STC89C52

With the development of the construction about modern technology in our country, the technology of electronic detection has advanced. Pointer type voltmeter is prone to error, and it is relatively trouble. In the future it will basically be eliminated by the market. It will be replaced by the digital voltmeter design involved. Digital voltage meter is very convenient to use, and the reading is simple, as long as the machine does not jump phenomenon, the only result is accurate. This design is based on STC89C52 microcontroller for voltage measuring, which uses ADC0832A/D conversion device. It has achieved the digital voltmeter design between hardware circuits and software design. The circuit of this digital voltmeter is simple. It can measure the value of voltage among 0-9V. What’s more, the value can be showed on the four LED digital tube. Fewer components used and low cost are the advantages of the design. It can make the adjustment work be automated.

Key words: digital voltmeter ADC0832 STC89C52

1 前言

1.1课题背景

随着我国现代化建设的发展，电子检测产品日新月异，特别是单片机的出现，正在引起测量控制仪表领域的新的技术革命。

数字电压表则利用单片机技术结合A/D转换芯片，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仪表。目前，有各种单片机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，示出了强大的生命力。

根据对出口、消费、投资等带动经济发展的“三驾马车”分析得出，我国电子信息产业总体面临一个较为有利的发展环境：

一是全球电子信息产品市场增长的势头仍将延续，国外产业转移呈现深化趋势，对外出口将保持快速增长。

二是数字奥运建设对电子信息产业的拉动效应将明显显现，特别是数字电视和新一代移动通信的启动，将创造巨大的国内电子信息产品市场。随着和谐社会的构建，中西部和农村地区的市场前景日益看好。

三是电子信息产业投资势头迅猛，多个超过10亿元的元器件大项目陆续投产，将会推动产业新一轮的规模扩张。因此从总体上判断，电子信息产业将保持平稳发展，特别在今后可能出现增长高峰，呈现出“低开高走”的态势。

中国数字电压表产业发展研究报告描述了当今世界数字电压表的发展历程，分析了该产业发展现状与差距，也提出了“新型数字电压表产业”概念。根据“新型数字电压表产业”的评价体系和量化指标体系，从全新的角度对中国数字电压表产业发展进行了推演和精准预测，在此基础上，对中国的行政区划和四大都市圈的数字电压表产业发展进行了全面的研究。

1.2发展方向