单片机数字电压表的设计范文

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《电子制作》2014年第八期

1系统概述

1.1设计任务设计一个在0~5v电压值的数字电压表将模拟电压值转换为数字信号（以2数字显示），并通过模拟电压表观察ADC0808模拟输入的电压值与对应的数码管LED数值显示是否一致。

1.2总体方案数字电压表系统组成框架图。该电路的设计需要使用一个电源电路，A/D转换电路，单片机控制电路，显示电路。设计需要使用AT89C51单片机，ADC-0808，74LS74，LED数码管。

2Proteus仿真软件接口电路的设计

测量电压由ADC0808输入信号的最大工作电压范围，模拟数字转换电路实现A/D转换之后，由MCU控制电路进行数据处理程序，然后由七段译码器驱动电路，以实现数码管LED实时显示。软件仿真电路图如图2所示。

2.1AT89C51单片机和数码管显示接口电路的设计采用两个数码管LED进行实时数值显示用AT89C51和ADC0808设计的数字电压表数值，当直流电压0~5V模拟信号转换成数字信号0~FF时。当Proteus仿真软件的启动时，用2.5V电流输入电压的数字值转换为7FH的数字值，你可以用鼠标指针调节电位器RV1以改变输入的A/D转换器ADC0808的电压和ADC0808，最后通过一个虚拟的模拟电压表观察输入电压信号，以及对对应的LED显示的实时数字值。在Proteus软件振荡频率设置AT89C51单片机为12MHz。该电路EA接高电平，没有扩展片上ROM。

2.2A／D转换电路的程序设计有8个模拟输入信号IN0~IN7（1~5英尺26~28英尺）的A/D转换器集成电路ADC0808、ADC0808，由地址线C，B，A（23~25英尺）决定哪个通道模拟量输入信号并进行A/D转换，电路中的地址线C，B，A的接地，0频道的准电压信号输入选择模式。A/D转换的开始信号为输入为高电平时6英尺START启动控制信号。该电路将接收的ALE脚和腿一起由单片机的P2.0WR脚共同启动了脚，或非门控制。7英尺EOC为A/D转换的结束信号，当A/D在7英尺转换结束时，一个正脉冲将输出，通过申请一个非门、电路，该信号可以被用作检测信号的A/D转换完成后或向CPU连接到MCU的P3.2脚中断信号。对A/D转换数据输出能控制信号9针OE，当OE引脚为高电平时，数字A/D转换允许读取。单片机的P2.0RD脚和腿由或非门控制OE引脚。10英尺时钟ADC0808的实时时钟输入，采用单芯片30-ALE引脚送六晶振频率的时钟信号的频率。8个数字输出端子连接到微控制器P0口。22英尺ALE地址锁存使能控制信号，当输入为高时，地址锁存信号。

3数字电压表的电路设计

在系统初始化ADC0808的起始地址电源状态，数码管显示关闭，启动A/D转换。等待启动通道0输入ADC0808模拟输出信号转换为数字后显示三位数码管由数码管动态显示的方式。在程序设计中用一些数据来调整方案是极为必要的，结合硬件电路设计的要求，一个电阻分压器的使用，当实际输入电压仅为最后的1/10时，输入的模拟信号被采样。另外应该是注意电路的动态扫描显示（五金展电路采用），对于动态扫描显示方式、动态扫描频率都有一定的要求。频率太低，数字指示灯将闪烁，要求编制程序，使之亮灯，并保持一定的时间周期，主要由于通常数字照明的时间间隔一般建议采取5ms左右。程序流程图如图3，图4所示。主程序流程图和LED显示流程图主要包括初始化启动A/D转换、数码管LED显示、取断码和中断定时器。程序代码可参考下文。

4结束语

在本文中，通过Proteus仿真软件调试系统的设计过程，具有电路简单，低耗能，成本低，精度高，速度快，性能稳定等特点。数字电压表能够测量0ö5V的电压值，8位AT89C51单片机、ADC0808，当输入电压为5V时，+4.99V的输出数字值。使用位I2，I38位比A/D转换器等将获得更高的精度。另外数显电压表显示部分将增加三位数码管显示其数据（用BCD调整方案）。这种偏差的展示设计可以通过参考0808的基准电压进行校正来解决，或者通过软件编程来对其进行正确测量。

作者：杜江单位：广东赛能科技有限公司