單片機數字電壓表的設計范文

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《電子制作》2014年第八期

1系統概述

1.1設計任務設計一個在0~5v電壓值的數字電壓表將模擬電壓值轉換為數字信號（以2數字顯示），并通過模擬電壓表觀察ADC0808模擬輸入的電壓值與對應的數碼管LED數值顯示是否一致。

1.2總體方案數字電壓表系統組成框架圖。該電路的設計需要使用一個電源電路，A/D轉換電路，單片機控制電路，顯示電路。設計需要使用AT89C51單片機，ADC-0808，74LS74，LED數碼管。

2Proteus仿真軟件接口電路的設計

測量電壓由ADC0808輸入信號的最大工作電壓范圍，模擬數字轉換電路實現A/D轉換之后，由MCU控制電路進行數據處理程序，然后由七段譯碼器驅動電路，以實現數碼管LED實時顯示。軟件仿真電路圖如圖2所示。

2.1AT89C51單片機和數碼管顯示接口電路的設計采用兩個數碼管LED進行實時數值顯示用AT89C51和ADC0808設計的數字電壓表數值，當直流電壓0~5V模擬信號轉換成數字信號0~FF時。當Proteus仿真軟件的啟動時，用2.5V電流輸入電壓的數字值轉換為7FH的數字值，你可以用鼠標指針調節電位器RV1以改變輸入的A/D轉換器ADC0808的電壓和ADC0808，最后通過一個虛擬的模擬電壓表觀察輸入電壓信號，以及對對應的LED顯示的實時數字值。在Proteus軟件振蕩頻率設置AT89C51單片機為12MHz。該電路EA接高電平，沒有擴展片上ROM。

2.2A／D轉換電路的程序設計有8個模擬輸入信號IN0~IN7（1~5英尺26~28英尺）的A/D轉換器集成電路ADC0808、ADC0808，由地址線C，B，A（23~25英尺）決定哪個通道模擬量輸入信號并進行A/D轉換，電路中的地址線C，B，A的接地，0頻道的準電壓信號輸入選擇模式。A/D轉換的開始信號為輸入為高電平時6英尺START啟動控制信號。該電路將接收的ALE腳和腿一起由單片機的P2.0WR腳共同啟動了腳，或非門控制。7英尺EOC為A/D轉換的結束信號，當A/D在7英尺轉換結束時，一個正脈沖將輸出，通過申請一個非門、電路，該信號可以被用作檢測信號的A/D轉換完成后或向CPU連接到MCU的P3.2腳中斷信號。對A/D轉換數據輸出能控制信號9針OE，當OE引腳為高電平時，數字A/D轉換允許讀取。單片機的P2.0RD腳和腿由或非門控制OE引腳。10英尺時鐘ADC0808的實時時鐘輸入，采用單芯片30-ALE引腳送六晶振頻率的時鐘信號的頻率。8個數字輸出端子連接到微控制器P0口。22英尺ALE地址鎖存使能控制信號，當輸入為高時，地址鎖存信號。

3數字電壓表的電路設計

在系統初始化ADC0808的起始地址電源狀態，數碼管顯示關閉，啟動A/D轉換。等待啟動通道0輸入ADC0808模擬輸出信號轉換為數字后顯示三位數碼管由數碼管動態顯示的方式。在程序設計中用一些數據來調整方案是極為必要的，結合硬件電路設計的要求，一個電阻分壓器的使用，當實際輸入電壓僅為最后的1/10時，輸入的模擬信號被采樣。另外應該是注意電路的動態掃描顯示（五金展電路采用），對于動態掃描顯示方式、動態掃描頻率都有一定的要求。頻率太低，數字指示燈將閃爍，要求編制程序，使之亮燈，并保持一定的時間周期，主要由于通常數字照明的時間間隔一般建議采取5ms左右。程序流程圖如圖3，圖4所示。主程序流程圖和LED顯示流程圖主要包括初始化啟動A/D轉換、數碼管LED顯示、取斷碼和中斷定時器。程序代碼可參考下文。

4結束語

在本文中，通過Proteus仿真軟件調試系統的設計過程，具有電路簡單，低耗能，成本低，精度高，速度快，性能穩定等特點。數字電壓表能夠測量0ö5V的電壓值，8位AT89C51單片機、ADC0808，當輸入電壓為5V時，+4.99V的輸出數字值。使用位I2，I38位比A/D轉換器等將獲得更高的精度。另外數顯電壓表顯示部分將增加三位數碼管顯示其數據（用BCD調整方案）。這種偏差的展示設計可以通過參考0808的基準電壓進行校正來解決，或者通過軟件編程來對其進行正確測量。

作者：杜江單位：廣東賽能科技有限公司