论文总字数：15183字

摘 要

这些年来伴随计算机开始进入到工业，单片机开始被应用于工业领域，同时也使得传统控制检测工作开始发生了根本性的变化。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机属于核心部件，而系列单片机最为重要。本文中主要引入了单片机等部件来进行数字电压表的开发，能够对到间的直流电压进行测量，四位数码管显示，使用到的元器件的数量少。外部电压模拟量输入到/转换的输入端，借助转换成为数字信号，然后向单片机进行输送。接着由单片机向数码管发送数字信号，对其是否发亮进行控制，最后显示数字。目前，数字电压表的精确度受A/D转换器的转换精度的影响，因此以后数字电压表的发展就着眼在高精度和低成本这两个方面。

关键字： AT89C52，数字电压表，ADC0832，四位数码管

Abstract:Over the years, as computers began to enter the industry, MCUs began to be used in the industrial field, and at the same time, the traditional control and testing work began to undergo fundamental changes. In the single-chip application system of real-time detection and automatic control, the single-chip microcomputer is the core component, and the 51 series single-chip microcomputer is the most important. In this paper, the main components such as single-chip microcomputer are introduced to develop the digital voltmeter. The DC voltage between 0-5V can be measured. The four-digit digital tube shows that the number of components used is small. The external voltage analog input is input to the input of the A/D conversion, converted into a digital signal by means of ADC0809, and then transmitted to the microcontroller. Then, the digital signal is sent by the single chip microcomputer to the digital tube, and the light is controlled to be illuminated, and finally the number is displayed. At present, the accuracy of the digital voltmeter is affected by the conversion accuracy of the A/D converter, so the development of the digital voltmeter in the future will focus on two aspects of high precision and low cost.

Keyword: AT89C52,digital voltmeter,ADC0832,four digital tubes

目 录

1 绪论 3

1.1 研究的目的及意义 3

1.2 发展历程及现状 3

2 总体设计方案 4

2.1设计要求及思路 4

2.2 设计方案 4

2.3 A/D转换器 4

2.4 AT89C52 9

3 设计流程图 14

3.1 总体设计流程图 14

3.2 AD转换关系设计流程图 15

4 硬件电路设计 15

4.1 硬件电路设计 15

4.2 单片机AT89C52外围电路设计 16

4.3 显示设计 17

4.4 电源设计 18

5 调试结果及误差分析 18

5.1 实物图 18

5.2 误差分析 19

结 论 20

参 考 文 献 21

致 谢 22

附 录 23

附录一：原理图 23

附件二：仿真效果图 24

附录三：电压表源程序 24

1 绪论

1.1 研究的目的及意义

电流、电压、功率是表明电能量大小的三个主要的指标[^[1]]。电信号的能量高低可以通过电压和电流以及他两的积也就是功率来体现，在一般的电原理设计中，可以通过电原理中的阻抗来获取他们三个中的一个表征值，然后推算出剩余的两个值。我们大多情况下会使用测量电压的方法来测定其他两个参量，是因为测量的准确性、安全性、方便性等因素。另外，许多参数，如频率特性、谐波失真度、调制度等都可视为电压的派生量。所以电压的测量是其它许多电参量，也包括非电量测量的基础。

由于电压测量比较方便，所以它是电子测量中最基本的测量。模拟式电压表、数字式电压表这两大类，是根据测量结果的显示方式分类的。数字式电压表的核心是A/D转换器，A/D转换器最基本的两种类型是积分型和比较型。前者测量精度高，抗干扰能力强，但测量效率低；后者测量速度快，但抗干扰能力差。总的来说，积分型特别是双斜积分式DVM性能较优，应用较广泛。

1.2 发展历程及现状

数字电压表是在自动化技术，仪表技术，以及电子技术的基础上发展的[^[2]]。电压表从数字化阶段，然后发展到高准确度阶段，最后智能化阶段。当前，智能表发展十分迅速，智能化的电压表为实现各种物理量的动态测量提供了可能。

目前，的准确度在一定程度上与转换的精确度相关，/转换器从本质上而言属于的内部关键的部件，于是，精度高，以及费用少是数字电压表的未来发展趋势。

数字电压表的根本特点就是有良好的稳定性，体积不大，以及容易进行操作。考虑到有准确度良好、数字显示、读数迅速和比较精准、分辨能力强、输入阻抗高、能自动调零、自动转换量程、自动转换及显示极性等优点，因为数字电压表有以上这些优势，导致它得到更加广泛的被应用[^[3]]。

数字电压表使用的详细要关注的事项：

（1）电压表使用和存放要预防寒冷或者是高温，还必须防止剧烈的振动、高湿度、太阳光直射的外部环境。

（2）要注意该电压表的量程，切误测量比额定值大。

2 总体设计方案

2.1设计要求及思路

要利用单片机，转换器等两个元件，共同应用来进行数字电压表的开发。而详细的数值可以通过数码管进行显示，并对直流电压值大小为到的电压进行测量。在单片机的作用下，能监测两路的输入电压值，用8位串行A/D转换器，8位分辨率，逐次逼近型，基准电压为5V；能用四位LED数码管进行轮流显示或单路选择显示，显示精度为0.01伏。

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