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摘 要

随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，单片机的应用越来越广泛。日常的生活中，基于单片机的系统越来越多。同时，在一些工业测量中对于仪器精确度的要求也越来越高。本文设计了一种基于单片机的简易数字电压表。此设计主要由A/D转换模块、数据处理模块和显示模块组成。本设计中A/D转换是由芯片ADC0808来完成的，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理模块。芯片AT89C51则来完成数据处理，其把芯片ADC0808传送来的数字量通过数据处理，产生相应的显示码传送到显示模块来进行显示。另外，此设计的仿真是由Proteus软件来完成的。该系统的数字电压表电路设计简单，所使用的元件比较少，成本较低，而且测量精度高，可靠性也高。

关键词：A/D转换，AT89C51，ADC0808，仿真

Abstract: With the economic development and the improved level of science technology, applications are more widely.Today, microcontroller systems are more and more.Meanwhile,some of the instruments for industrial requirements are also increasing.This paper present is a simple digital voltmeter based on microcontroller. This design is based on a data processing module , a display module and a A / D converter. A / D conversion is done by the chip ADC0808, which is responsible for the amount collected to conversion,then transmitted to the corresponding digital data. The chip data is completed by AT89C51,ADC0808 is transmitted by the generated code for display.Addition, the chip also controls ADC0808.In addition,the simulation of this design is completed by the proteus software.Digital voltmeter design of the system is simple and using fewer components,lower cost, and high measurement accuracy.

Keywords: A/D converter,AT89C51, ADC0808，simulation

目录

1 绪论 4

1.1 数字电压表的发展 4

1.2 本设计研究的主要内容 5

2 数字电压表的总体方案设计 5

2.1 数字电压表的总体结构及设计要求 5

2.2 A/D转换器ADC0808 7

2.3 单片机AT89C51 8

2.4 复位电路和时钟电路 10

2.5 数码显示系统 11

3 程序设计 14

3.1 程序设计总方案 14

3.2 A/D转换子程序 15

4 实验与仿真 16

4.1 仿真 16

4.2 实验 18

结 论 21

参考文献 22

致谢 23

附 录 24

1 绪论

在电量的测量过程中，电流、电压还有频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最常出现。而且伴随着电子技术的飞跃发展，对电压值的精度要求越来越高，因此数字电压表就成为了必不可少的测量工具。数字电压表简称为DVM，是一种采用数字化测量技术，把连续的模拟量转化成为不连续、离散的数字形式并且加以显示的仪表。由于数字电压表具有读数准确方便、精度高、误差小、测量速度快的特点，所以得到了广泛的应用。

1.1 数字电压表的发展

传统的指针式刻度电压表功能比较单一，精度低，而且容易引起视觉疲劳和视差，所以不能满足当今数字化时代的需求。采用单片机的数字电压表，将连续的模拟量如直流电压转换成为不连续的、离散的数字形式，并且显示出来，从而实现抗干扰能力强、精度高、可扩展性强、集成方便，还可以和PC实现实时通信。数字电压表是很多数字化仪表的核心与基础。以数字电压表为核心，可以扩展成为各种各样非电量的数字化仪表^[1]。目前，对各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表的深入了解是很有必要的。

几十年来，伴随着集成电路（IC）、半导体技术和微处理器技术的迅速发展，数字电路和数字化测量技术同时也有了巨大进步，从而促进了数字电压表的迅速发展，并且新的类型不断出现。从1952年数字电压表问世以来，经历了不断的改进，从最早采用继电器、电子管和形式发展到如今的全固态化、集成化（IC化），而且精度也有了巨大的改善。数字电压表的内部核心部件是A/D转换器，转换的精确度很大程度上影响了数字电压表的精确度，所以今后数字电压表的发展就体现在高精度和低成本这两个方面。下面从5个方面阐述新型数字仪表的发展趋向：

(1) 广泛采用新技术，不断开发新产品

随着科学技术的发展，新技术的广泛应用，新器件的不断出现。首先是A/D转换器：20世纪90年代世界上很多国家相继研发了新的A/D转换技术。

(2) 广泛采用新工艺

新一代数字仪表正朝着标准模块化的方向发展。预计在不久的将来，更多的数字仪表将由标准化、通用化、系列化的模块所构成，给电路设计、安装调试和维修带来极大方便。

(3) 多从显示仪表

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