基于单片机数字电压表的设计和仿真

数字电压表的设计摘要本文介绍的是采用数字电压表的发展背景和单片机、A/D转换芯片的耦合方法设计了直流数字电压表。 其具体功能为：最高范围200V，分为2V、20V、200V三个范围，通过范围开关可以实现各范围，当测量到的电压数值小于1V时，系统会自动将电压数值转换为以电压为单位的电压值，并按下按钮单片机是集成电路芯片，利用超大规模技术集成具有数据处理能力(例如，算术运算、逻辑运算、数据传输、中断处理)的微处理器(CPU )。 随着单片机技术的迅速发展，各种单片机蜂拥而至，单片机技术已成为国家现代化技术水平的重要指标。单片机能够单独完成现代工业控制所要求的智能控制功能是单片机的最大特点。 单片机控制系统可以取代以前由复杂的电子电路和数字电路构成的控制系统，通过软件控制实现智能化。 目前单片机控制的范畴无处不在。 单片机的应用领域越来越广泛，例如通信产品、家电设备、智能仪器仪表、过程控制和专用控制装置等。本毕业设计的课题是“简易数字电压表的设计”。 主要对单片机的技术、编程能力等方面的情况进行评价。 观察独立的分析，设计单片机的能力和实际的编程技能.本课题主要解决A/D转换、数据处理、显示控制三个模块。 控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换采用TLC2543。关键词介绍：单片机、AT89C51、A/D转换、TLC2543、数据处理Abstractthispartesistheburchandofthedeveroplemolterandusingsinglechiputer a/dconvernationphicationpheconfigurationofthepartionadddigitalvoltmeter.itisthespecificfunctionof : supremeirangefor 200 v divi namely 2 V，20 V，200 V，canswitchtoachieeachbyshiftinggeargear， whenthevoltageofthenumericallessthan1v thesystemwillautomationallcommationtoversforthevoltageisthevoltageunit，和thekeymethememcuisakindofintegratedcircuit，usingthetectronictionwithlargescaledataprocessingability (suchastheartoperations，logic操作) 中断处理ofthemicroprocessor (CPU ).witheardpricatiodevedeplocomplemiccomputerofthesingmicchichi allinkindsofs microcontrollertechnologyhasbecomeanationalmodernizationlevelofscienceandtechnology。scmcancompletecomplementmondricallcontrollentfortheintelligentcontrolfunction itisthegreatestfeatureofsinglechimicrocomputer rcontrolsystemcanberreplacedbycomplex电子电路orbef eroldigiticalcontricationsofthecontrolsystemsystem，can控制软件至存档and to realize intelligent，立即单芯片miccomputercontrolcategory，suchcasacommunications，household设备，intelligentthisgrationadtedesigntopicissimpleddigitalvoltmeterdesign. weminstallyexaminingosingle-chiprocessortechnologytechnique程序etc. Observe independent analysis、单芯片微计算机设计可能性和实际编程技能thissubjectmainlytosolvea/d转换，dataprocessingandddisplicationcontrollandsonthreemodules.thecontrollontysystemadkeywords : a单微计算机，AT89C51，a/d转换，ADC0809，数据处理目录摘要1Abstract2目录3绪论五第一章数字电压表介绍71.1设计背景71.2设计意义9第二章数字电压设计的两种方案的概要102.1用数字电路和芯片构筑102.2由单片机系统和A/D转换芯片构建11第三章单片机的介绍和本设计单片机的选择123.1常用单片机的特征比较和本设计单片机的选择123.2 AT89C51的介绍133.3 AT89C51引脚功能14图1的第1 AT89C51的引脚排列143.4连接at89c 51时应注意的问题16第四章显示设备的介绍和选择174.1显示设备的概要174.2 1602液晶的参数资料18接口信号说明：18基本操作时序：18状态字说明18指令的说明. 18第五章模块(A/D )转换芯片的选择205.1常用A/D芯片的概要205.2模块(A/D )芯片TLC2543的资料21第六章整体设计236.1技术要求236.2设计方案23第七章硬件电路系统模块的设计247.1单片机系统247.2输入电路257.3 A/D转换芯片和单片机的连接267.4 1602液晶和单片机连接277.5键盘与单片机的连接如下27第八章系统软件的设计298.1汇编语言和c语言的特征和选择298.2主程序设计29第九章系统调试和仿真319.1硬件调试319.2软件调试319.3程序模拟319.4设计特征34第十章总结和展望35参考文献36附录源程序37绪言随着电子科学技术的发展，电子测量成为广泛电子作业人员必须掌握的手段，对测量精度和功能的要求也越来越高，电压测量非常显着，电压测量是最普遍的。 同时随着微电子技术的迅速发展和超大规模集成电路的出现，特别是单片机的出现，引起了计量控制仪表领域的新技术革命。由于采用了以高效单片机为核心的测量系统和灵敏度高、精度高的A/D转换器，本直流电压表具有精度高、灵敏度高、性能可靠性高、电路简单、成本低的特征，加上优化的程序，实现了高智能数字电压表对指针表直观准确，电压表的数字化把连续的模拟转换成不连续的离散数字形式来显示。 这与常规的指针和拨盘读取方法不同，避免了读取的视差和视觉疲劳。数字电压表是1952年美国NLS公司首次创造的，它最初排在第四位，50多年来，数字电压表不断进步和提高。 数字电压表是从电位差计的自动化过程中开发出来的。 开始是4位的数字显示，之后是5位、6位的显示，现在发展成7位、8位的数字显示的最初的1、2种类型发展成原理不同的数十种类型的最初的采用继电器，电子管到所有晶体管、集成电路， 由于发展成微处理器化的一台机器只能测量12种参数，所以能测量数十种参数的通用型显示器件也从辉光管发展成了等离子体管、发光二极管、液晶显示器等。 数字电压表的体积和功耗越来越小，重量越来越轻，价格也逐渐下降，可靠性越来越高，量程范围也逐渐扩大。DVM的高速发展成为实现测量自动化、提高生产率不可或缺的仪器，数字化是目前仪器发展的主要方向之一，高精度DC-DVC的出现，使DVM进入了精密的标准测量领域。 随着现代化技术的发展，数字电压表的功能和种类越来越强，越来越多，其使用范围也越来越广。 采用智能化的数字仪器也是必然的流程，不仅可以提高测量精度，还可以提高电测技术的自动化过程，扩展到各种通用数字仪表、专用数字仪表和各种非功率数字仪表(温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度计等) 提高审定者的生产率。这个课题的目的和意义是让自己掌握数字电压表的理解，自己设计数字电压表和仿真，它除了用电压测量外，还可以用各种转换器测量其他电量和非电量，测量是一个识别过程，用实验的方法测量出的参数和选择的参数DVM广泛应用于测量领域的测量精度和可靠性取决于其主要性能和技术指标。 表示学习DVM的设计方法很重要。本设计使用了以高效的51系列单片机为核心的测量系统，以及高精度、高速、高噪音的A/D转换器。 具有本直流电压表具体精度高、灵敏度强、性能可靠、电路简单、成本低的特点。 因为平时必须测定的被测定电压的电压值不是一定的，所以多少会有变化。 因此，本设计增加了可测量5秒钟平均电压的电压值。 测定的正确性大幅度提高了。 使直流电压表具有高智能水平。第一章数字电压表介绍数字电压表(Digital Voltmeter )简称为DVM，是采用数字测量技术作为智能仪表之一，把连续的模拟(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式来显示的仪表。 传统的指针式电压表功能单一，精度低，不能满足数字时代的需要的单片机数字电压表，精度高，抗干扰能力强，扩展性强，集成方便。 目前，由各种单片A/D转换器组成的语言电压表已经广泛应用于电子和电气测量、工业自动化仪表、自动测量系统等智能测量领域，显示出了很强的生命力。 本文就数字电压表进行论述。1.1设计背景数字电压表是1952年美国NLS公司首次创造的，它最初是第四位，50多年来，数字电压表不断进步和提高。 数字电压表是从电位差计的自动化过程中开发出来的。 开始是4位的数字显示，之后是5位、6位的显示，现在发展成7位、8位的数字显示的最初的1、2种类型发展成原理不同的数十种类型的最初的采用继电器，电子管到所有晶体管、集成电路， 由于发展为微处理器化的一台机器只能测定12种参数，所以能测定数十种参数的通用型显示器件也从辉光管发展为等离子体管、发光二极管、液晶显示器等。 数字电压表的体积和功耗越来越小，重量越来越轻，价格也逐渐下降，可靠性越来越高，量程范围也逐渐扩大。数字电压表出现在50年代初、60年代末开始的电压测量器上。 简称为DVM，采用数字测量技术，将连续的模拟量，即连续的电压值转换为不连续的数字量，进行数字处理后用显示设备进行显示。 另一方面，这种电子测量的仪器的出现，是因为电子计算机的应用逐渐扩展到系统的自动控制通信实验研究领域，提出了将各种被观察量和被控制量转换为数字的要