1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上前 言數(shù)字電壓表具有測(cè)量電壓的特點(diǎn)特點(diǎn)，在生活中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。另外數(shù)字電壓表還具備電壓準(zhǔn)確測(cè)量的功能，且電壓表可自選，使一款電子表具備了多媒體的色彩。單片機(jī)AT89C51在Proteus軟件中實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表的顯示功能。具有體積小、功能強(qiáng)可靠性高、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，不僅已成為工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域普遍采用的智能化控制工具，而且已滲入到人們工作和和生活的各個(gè)角落，有力地推動(dòng)了各行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，應(yīng)用前景廣闊。數(shù)字電壓表在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。本文主要介紹用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表的方法，本設(shè)計(jì)由單片機(jī)ADC0832芯片和LE

2、D1602液晶顯示屏為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成了一個(gè)單片機(jī)的兩路電壓表。目錄1. 數(shù)字電壓表的簡(jiǎn)介1.1. 數(shù)字電壓表的特點(diǎn)數(shù)字電壓表(DVM )是將被測(cè)的電壓模擬量自動(dòng)轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)量，然后進(jìn)行數(shù)字編碼、譯碼，以數(shù)字形式顯示出來(lái)的一種電測(cè)儀表，它具有如下主要特點(diǎn):1.1.1. 準(zhǔn)確度高:目前可達(dá)到10-6數(shù)量級(jí)，因此用它代替直讀儀表，可大大提高測(cè)量精度。1.1.2. 靈敏度高:一般可做到10微伏至1微伏，目前已有10-9伏數(shù)量級(jí)的儀表。1.1.3. 輸入阻抗高:一般可達(dá)1000兆歐以上，而且工作時(shí)零電流很小，一般可達(dá)10-10安。1.1.4. 測(cè)量速度快:采樣速度一般每秒種為幾十次到上萬(wàn)次，甚

3、至可達(dá)百萬(wàn)次。1.1.5. 讀數(shù)準(zhǔn)確:因是數(shù)字顯示，所以讀數(shù)準(zhǔn)確，可以消除人為的讀數(shù)誤差。1.1.6. 使用方便用途廣:開(kāi)機(jī)預(yù)熱預(yù)調(diào)后即可使用，可配接打印機(jī)自動(dòng)記數(shù).還可配接相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器，用來(lái)測(cè)量交流電壓、直流電流、電阻和溫度等參量。1.2. 數(shù)字電壓表的工作原理數(shù)字電壓表按工作原理可分為:比較式、斜波式、積分式和復(fù)合式等。這里只介紹具有代表性的逐次比較式的數(shù)字電壓表的工作原理。圖9-9為原理框圖，它主要由程序控制線路、比較放大器、數(shù)碼寄存器、數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)及基準(zhǔn)源等單元組成。各單元的作用如下:(1)程序控制線路:是實(shí)現(xiàn)整個(gè)儀表按一定節(jié)拍工作的邏輯線路。(2)數(shù)碼寄存器:是暫時(shí)存放被測(cè)摸擬量大小的數(shù)

4、碼部件。(3)數(shù)碼網(wǎng)絡(luò):是將數(shù)碼變成相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)參考電壓UN(權(quán)電壓)的電阻解碼網(wǎng)絡(luò)。(4)比較器:是一個(gè)電壓幅度比較放大器，用以鑒別被測(cè)電壓Ux與UN差值的極性。(5)基準(zhǔn)源:是供給數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)電壓的，使數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)輸出與被測(cè)電壓Ux相對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)參考電壓UN。被測(cè)電壓Ux在比較器.單元與電數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)送來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)參考電壓UN(權(quán)電壓)相比較.其輸出0時(shí)，說(shuō)明權(quán)電壓小，應(yīng)保留，數(shù)碼寄存器對(duì)應(yīng)為1”態(tài)。這樣基準(zhǔn)電壓通過(guò)數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)變成權(quán)電壓.山高位到低位逐位回碼比較，大者舍.小者留，逐次積累.逐步逼近，最后保留的權(quán)電壓的總和即可近似等于Ux。數(shù)碼寄存器所寄存的狀態(tài)，就是被測(cè)電壓摸擬量的相應(yīng)數(shù)字量.經(jīng)譯碼顯示器顯示出

5、來(lái)。2. 數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)2.1. ADC0832芯片2.1.1. 特點(diǎn)：（1）8位分辨率;（2）雙通道A/D轉(zhuǎn)換;（3）輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；（4）5V電源供電時(shí)輸入電壓在05V之間；（5）工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32S；（6） 一般功耗僅為15mW；（7）8P、14PDIP（雙列直插）、PICC多種封裝；（8）商用級(jí)芯片溫寬為0C to +70C?，工業(yè)級(jí)芯片溫寬為40- +852.1.2. 引腳及功能: 圖 2-1 DAC0832引腳圖CS：片選使能，低電平有效CH0：模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用CH1：模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用GND：芯片參

6、考0電位(地)DI:數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制DO:數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出CLK:芯片時(shí)鐘輸入VCC：電源輸入ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級(jí)。作為單通道模擬信號(hào)輸入時(shí)ADC0832的輸入電壓是05V且8位分辨率時(shí)的電壓精度為19.53mV。如果作為由IN+與IN-輸入的輸入時(shí)，可將電壓值設(shè)定在某一個(gè)較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。但值得注意的是，在進(jìn)行IN+與IN-的輸入時(shí)，如果IN-的電壓大于IN+的電壓,則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終為00H。3. Protues仿真電路3.1. 繪制數(shù)字時(shí)鐘電路Protues仿真原理圖：?jiǎn)?dòng)ISIS 7 Professio

7、nal軟件元件的加載：找到原件后雙擊原件即可完成加載原件。3.1.1. 兩路數(shù)字電壓原理圖連線后最終數(shù)字電壓表原理圖如下：3.1.2. 電路檢測(cè)電路連接完畢后，單擊運(yùn)行按鈕（如下圖）3.1.3. 程序的運(yùn)行效果3.1.4. 調(diào)整后的運(yùn)行效果3.1.5. 運(yùn)行keil軟件編寫程序3.1.6. 程序：#include #include #include #define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit CS = P10;sbit CLK = P11;sbit DI = P12;sbit DO = P12;sbit RS = P20;s

8、bit RW = P21;sbit E = P22;uchar Result_ADC0832=0; /轉(zhuǎn)換結(jié)果變量uchar Display_Buffer216 = Current Voltage:, (CH)= 0.00V ;uchar Get_Value_ADC0832();/ 獲取指定通道的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果void Refesh_Disp_Buffer();/ 刷新顯示緩沖 void LCD_Busy_Check(); /忙檢查void LCD_Write_Command(uchar cmd);/向LCD寫入命令void Write_LCD_Data(uchar dat);/向LCD寫入數(shù)

9、據(jù)void Initialize_LCD1602(); /液晶初始化函數(shù)void LCD_Display(uchar str);/在LCD上顯示字符串void DelayMS(uint X);/ 延時(shí)程序uchar Read_State();/讀取LCD的狀態(tài)-void main() uchar j;Initialize_LCD1602();/液晶初始化函數(shù)while(1) for(j=0;jLSB）for(i=0;i8;i+) CLK=1; _nop_(); _nop_(); CLK=0; _nop_(); _nop_();dat1=dat1MSB）for(i=0;i8;i+) dat2=d

10、at2|(uchar)(DO)i);CLK=1; _nop_(); _nop_(); CLK=0; _nop_(); _nop_(); CS=1; DI=1; /CLK=1; return Result_ADC0832=(dat1=dat2)?dat1:0;void Refesh_Disp_Buffer() uint t=Result_ADC0832*500.0/255;/ Display_Buffer17 = t/100+0; /整數(shù)位 Display_Buffer19 = t/10%10+0; /兩個(gè)小數(shù)位 Display_Buffer110 = t%10+0;void DelayMS(u

11、int X) uchar i; while(X-) for(i=0;i120;i+);uchar Read_State() uchar state; RS = 0; RW = 1; E = 1; DelayMS(1); state=P0; E = 0; DelayMS(1); return state;void LCD_Busy_Check() while(Read_State()& 0x80!=0x80); DelayMS(1);void LCD_Write_Command(uchar cmd) LCD_Busy_Check();RS = 0;RW = 0;E = 0;P0 = cmd;E

12、= 1;DelayMS(1);E = 0;void Write_LCD_Data(uchar dat) LCD_Busy_Check();RS = 1;RW = 0;E = 0;P0 = dat;E = 1;DelayMS(1);E = 0;void Initialize_LCD1602()LCD_Write_Command(0x38);DelayMS(1);/功能設(shè)置，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8位，雙行顯示，57點(diǎn)陣字體LCD_Write_Command(0x0C);DelayMS(1);/ 顯示開(kāi)，關(guān)光標(biāo)LCD_Write_Command(0x06);DelayMS(1);/字符進(jìn)入模式：屏幕不動(dòng)，字符

13、后移LCD_Write_Command(0x01);DelayMS(1); /清屏void LCD_Display(uchar *str) uchar k; for(k=0;kstrlen(str);k+) Write_LCD_Data(strk); DelayMS(2);4. 總結(jié)歷時(shí)一周的Protues仿真大型作業(yè)經(jīng)過(guò)自己努力終于告一段落，在這次的兩路電壓表電路大型作業(yè)仿真電路設(shè)計(jì)中自己學(xué)到了很多知識(shí)，同時(shí)對(duì)以前自己所學(xué)知識(shí)也進(jìn)行了鞏固，對(duì)知識(shí)的掌握更加牢固。一周實(shí)訓(xùn)自己進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到Protues仿真在電子電路仿真中的重要性。在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)仿真時(shí)，不能妄想一次就將整個(gè)電路設(shè)計(jì)好，也可能需要反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是；程序設(shè)計(jì)也是如此，都需要反復(fù)修改，要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問(wèn)題和實(shí)踐能力的提高都會(huì)受益于我在以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。設(shè)計(jì)過(guò)程，好比是我們?nèi)祟惓砷L(zhǎng)的歷程，常有一些不如意，但畢竟這是第一次做，難免會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)