基于单片机的数字电压表设计.docx

摘要:　
　 　　在电路设计中我们时常会用到电压表，过去大部分电压表还是模拟的,虽然精度较高但模拟电压表采用用指针式,里面是磁电或电磁式结构，所以响应较慢。为适应许多高速信号领域目前已广泛使用数字电压表。本设计是基于Aｔｍeｌ51单片机开发平台和自动控制原理的基础上实现的一种数字电压表系统。该系统采用Ａtmｅl89Ｃ52单片机作为控制核心,以ADC08０9为数据采样系统,实现被测电压的数据采样;使用系列比较器检测输入电压的范围，并通过继电器阵列实现了输入量程的自动转换；使用共阴极数码管显示被测电压。
关键词：　单片机、电压检测、模数转换、
Abstrａcｔ:
In cirｃｕit　ｄesign,　ｗｅ oftｅn　uｓe voltａge meter,Ｏｖer thｅ　ｐaｓｔ ｍost oｆ ｔhe ｖｏｌtage mｅtｅr　ｏr　ａ sｉmulation,Alｔｈouｇh　hｉｇh　precisiｏn　ａnaｌｏｇ voｌtage　used　iｎ tｈe ｔaｂlｅ, but with tｈe poiｎtｅr, whicｈ is a ｍagｎeｔic oｒ ｅlectromａgｎｅtic sｔructurｅ，so　tｈe ｓlow mｅet　the　manｙ　areas ｏf　ｈigｈ-sｐeed　ｓｉgｎaｌ haｓ　ｂeen　ｗidｅly uｓｅｄ　ｄiｇital　 ｄesｉgn ｉs baｓeｄ on Atmel5１ microcoｎtroller dｅｖeｌopmｅnt ｐlaｔfｏrm anｄ auｔomaｔic　cｏｎtrol bａｓｅd on　tｈe priｎciｐｌｅ oｆ a ｄigiｔal　ｖoltage　meter ｓyｓtem　ｕsｅs Aｔｍel89C5２　microcoｎｔrｏlｌeｒ aｓ thｅ ｃontｒｏl cｏrｅ, ＡDC０8０9 fｏr thｅ ｓａｍplｅd　data　ｓyｓｔem, daｔa sampling tｏ aｃhieｖe　ｔhe meaｓuｒed　ｖｏlｔａｇe；Sｅriｅs cｏｍpａｒｅd　with tｈｅ range　oｆ dｅtｅｃtｅｄ vｏｌtaｇe， aｎd　reｌay　ａrray to　ａｃhievｅ　throuｇh ｔhe ａutoｍatic　coｎｖｅrsｉｏn　of the　iｎpｕｔ range; usｉnｇ cｏｍmｏｎ cathｏｄｅ LED disｐlay ｔｈe ｍeａｓureｄ voltage．
Kｅｙ worｄｓ:　 Sinｇle Ｃhip Ｍicｙoco、Voｌtａge detｅction、Analｏｇ Dｉgiｔaｌ Conｖｅrsion
　 　　 　　　 　 目　录
摘　 　 要ﻩ１
第一章　 引 言 3
第二章 开发平台Ｋeｉlﻩ４
　系统概述ﻩ４
　 整体架构ﻩ5
第三章　 硬件设计思想和原理图 ６
3．1 系统总体设计框图ﻩ６
　单片机系统ﻩ7
AＤ转换电路ﻩ8
信号调理模块ﻩ9
第四章　　软件设计与流程ﻩ1０
　程序流图ﻩ1０
功能介绍ﻩ10
第五章 软件仿真及测试数据ﻩ１1
　 仿真结果ﻩ1１
参考文献ﻩ1２
附　 　　录ﻩ13
第一章　引　　 言
　　
电子电压表主要用于测量各种高、低频信号电压,它是电子测量中使用最广泛的仪器之一。根据测量结果的显示方式及测量原理不同，电压测量仪器可分为两大类:模拟式电压表（AVM)和数字式电压表(ＤVM）。模拟式电压表是指针式的,多用磁电式电流表作为指示器,并在表盘上刻以电压刻度。数字式电压表首先将模拟量经模数（Ａ/D)转换器变成数字量,然后用电子计数器计数,并以十进制数字显示被测电压值。
众所周知，模拟电压表精度较高,曾经有很广阔的市场,现在依然有不少工程师依然在使用模拟电压表。的确模拟电压表在显示测量值方面精度校准,然而却也存在问题。模拟电压表采用用指针式,里面是磁电或电磁式结构,所以其响应速度较慢。
然而在高速发展的当今社会,高速信号处理的需求越来越多,由于模拟电压表响应速度较慢已经不适用与高速信号领域，取而代之的将是数字电压表。但数字电压表由于存在采样误差,精度不是很高。不过目前可以通过技术手段来缩小误差。使其精度达到与模拟电压表一样精确甚至更高。可见将来数字电压表必将取代模拟电压表。现在有越来越多的数字测量仪器的出现但原理皆与数字电压表殊途同归，因