基于单片机的数字电压表设计.doc

学号20xxxxxxxx
《单片机原理与应用》
课 程 设 计
（ 2010级本科）
题 目： 基于单片机的简易数字电压表的设计
系（部）院： 物理与机电工程学院
专 业： 电气工程及其自动化
作者姓名： xxxx
指导教师： xxxxx 职称： xxxxxx x
完成日期： 2013 年 12 月 15 日
单片机原理与应用课程设计任务书
学生姓名
xxxx
学 号
20xxx
专业方向
电气工程及其自动化
班 级
电气工程101
题目名称
基于单片机的简易数字电压表的设计
一、设计要求
（1）以单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。
（2）能够测量0-5V之间的直流电压值。
（3）电压显示至少能够显示两位小数。

阶段
设计各阶段名称
起止日期
1
熟悉设计任务书、设计题目及设计背景资料
12 月 1 日——12月2日
2
查阅有关资料
12 月3 日——12月4日
3
阅读设计要求必读的参考资料
12 月5日——12月6日
4
选取方案
12 月7日——12月8日
5
完成设计，进行编程，调试
12 月9日——12月12日
6
打印整理课程设计资料
12 月13日——12月14日
7
答辩及成绩评定
12 月15日——12月16日

指导老师签字：
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；ADC0808
目 录
一、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。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。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]。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。
本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容，采用单片机将连续的直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，本系统主要包括：转换模块、数据处理模块及显示模块。其中，A/D转换采用ADC0808芯片，单片机芯片采用 AT89C51，显示模块采用四个LED数码管。
二、设计总体方案
（一）设计要求
（1）以单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。
（2）能够测量0-5V之间的直流电压值。
（3）电压显示至少能够显示两位小数。
（二）设计思路
（1）根据设计要求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。
（2）A/D转换采用ADC0808实现，数据端口与单片机的P2口相连，控制引脚和P3口的低四位引脚。
（3）电压显示采用4位一体的LED数码管。
（4）LED数码的段码输入与P1口连接。位码输入，用P3口高四位控制。
（三）设计方案
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
三、硬件电路设计
（一）A/D转