簡易數(shù)字電壓表設計與制作

關于簡易數(shù)字電壓表設計與制作第1頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五1.數(shù)字電壓表的應用場合應用范圍：測量實驗室、小型儀器直流電壓的測量。第2頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五2.1功能描述通過單片機軟件計算出輸入電壓，送數(shù)碼管或液晶屏顯示，用一路模擬量輸入能夠測量0~5V直流信號的測量，同時顯示結果由LED數(shù)碼管顯示轉換后的數(shù)字量。2.

功能描述與性能標第3頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五2.性能指標與功能描述2.1性能指標顯示方式：LED數(shù)碼管顯示采樣周期：0.2S測量范圍：0~5V直流信號變送輸出：由LED數(shù)碼管顯示轉換后的數(shù)字量。精度：為±

0.05V的信號第4頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五3.方案設計與選擇

方案1：采用ADC0832數(shù)據轉換

電路包括電源電路、信號采集與量程轉換電路、開關邏輯控制電路、單片機系統(tǒng)、顯示電路外。電路的A/D數(shù)據轉換電路是用逐次逼近A/D轉換器來設計的,這種電路的特點是抗干擾能力強、準確度稿、穩(wěn)定性好。但轉換速度比較慢，結構較復雜。方案2：采用數(shù)字專用芯片

主要器件由芯片ICL7106和LCD組成，外加數(shù)據輸入電路，這種方法是目前數(shù)字萬用表常用的測量電路，外圍電路簡單。但是這種電路有一個缺點，就是他的參數(shù)一般是已經設定好的，不容易更改。經過通過1、2對比我們覺得方案1切合實際準確度高、抗干擾能力強、穩(wěn)定性好，方案1比較簡單。3.1方案設計第5頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五3.方案設計與選擇3.2系統(tǒng)總體框圖第6頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五4.關鍵器件與系統(tǒng)資源分配4.1關鍵器件

選擇：單片機：AT89C52單片機、A/D轉換器：ADC0832、顯示器：4位LED顯示器特征：速度快、精度小、成本低。

第7頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五4.關鍵器件與系統(tǒng)資源分配4.2系統(tǒng)資源分配芯片信號引腳控制引腳對應引腳引腳分配ADC08325~81~45~8P1.4~1.674LS2452~9.18~111.192~9.A0~A7P2~0~P2~718~1.B0~B7LED數(shù)碼管1.AB/BA0第8頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五5.硬件設計5.1硬件模塊設計第9頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五5.硬件設計5.1AT89C52單片機P0口：是一個八位漏極開路輸出型雙向I/O端口，作為輸出端口時，每位能以吸收電流的方式驅動八個TTL輸入，對端口寫“1”時，又可做高阻抗輸入端用。P1P2P3口：是帶有內部上拉電阻的八位雙向I/O端口。端口的輸出緩沖器可驅動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。對端口寫“1”時，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可作輸入口。第10頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五5.2系統(tǒng)資源分配P0：輸出LED數(shù)碼管的段碼P1：連接ADC0832轉換器P2：輸出LED數(shù)碼管的位碼5.硬件設計第11頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五5.3ADC08321.8位分辨率；

2.雙通道A/D轉換；

3.輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；4.5V電源供電時輸入電壓在0~5V之間；5.工作頻率為250KHZ，轉換時間為32μS；6.一般功耗僅為15mW；7.8P、14P-DIP（雙列直插）PICC

多種封裝引腳的功能說明:5.硬件設計第12頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五5.3ADC08325.硬件設計芯片接口說明：

CS_片選使能，低電平芯片使能。

CHO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芯片參與零電位（地）。

DI數(shù)據信號輸入，選擇通道控制。

DO數(shù)據信號輸出，轉換數(shù)據輸出。

CLK芯片時鐘輸出，轉換數(shù)據輸出。

Vcc/REF電源輸入及參考電壓輸入

第13頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五Proteus器件連接第14頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五6.軟件設計6.1軟件模塊設計第15頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五6.軟件設計6.2主程序設計圖第16頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五6.軟件設計6.3軟件模塊設計初始化第17頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五6.軟件設計6.4軟件模塊A/D轉換電路第18頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五6.軟件設計6.5顯示模塊流程圖第19頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五6.軟件設計#include<reg52.h>#include"ADC0832.h"typedefunsignedcharuchar;typedefunsignedintuint;#defineduanma_portP0#defineweima_portP2ucharcodeseg[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf,0xff,0x7f};ucharADC_disbuf[3]={0};voidDelay1ms(uchark){ uchari,j; for(j=0;j<k;j++) for(i=0;i<150;i++) ;}voiddisplay(ucharnum){ uchari,w; ADC_disbuf[2]=num/100;

ADC_disbuf[1]=(num%100)/10; ADC_disbuf[0]=(num%100)%10; w=0x80; for(i=0;i<4;i++) { duanma_port=seg[ADC_disbuf[i]]; weima_port=w; Delay1ms(3); w>>=1; weima_port=0; }}voidmain(void){ ucharnum_ADCconvert; while(1) { num_ADCconvert=GetValueADC0832(0); display(num_ADCconvert); }}6.軟件設計主函數(shù)第20頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五6.軟件設計#include"ADC0832.h"unsignedcharGetValueADC0832(bitchannel){ unsignedchari,data1=0,data2=0; clk_adc0832=0; di_adc0832=1; cs_adc0832=0; clk_adc0832=1; clk_adc0832=0; di_adc0832=1; clk_adc0832=1; clk_adc0832=0; di_adc0832=channel;

clk_adc0832=1; clk_adc0832=0; di_adc0832=1; for(i=0;i<8;i++) { clk_adc0832=1; clk_adc0832=0; if(do_adc0832)

data1|=0x80>>i; } for(i=0;i<8;i++) { if(do_adc0832) data2|=0x01<<i; clk_adc0832=1; clk_adc0832=0; } cs_adc0832=1; di_adc0832=1; clk_adc0832=1; if(data1==data2) returndata1; else return0;}6.A/D轉換軟件設計第21頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五7.系統(tǒng)調試7.1調試方法和調試工具（1）調試方法：軟件調試和硬件調試（2）調試工具:KeiluVision、Proteus仿真圖第22頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五7.系統(tǒng)調試7.2軟件調試Keil對軟件進行調試

程序可分為數(shù)據采集系統(tǒng)、數(shù)據轉換系統(tǒng)、和顯示系統(tǒng)，三部分先獨立測試，然后整體調試。調試過程中對遇到的問題小心謹慎，對程序的錯誤要檢查是否程序被自己輸錯導致的。基本的知識點要掌握牢，寫程序時要規(guī)范化，有條理性，每步什么作用心中要有數(shù)；

第23頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五7.系統(tǒng)調試7.3軟件調試軟件調試心得Keil、Proteus聯(lián)調時要明白7口為高位，單片機與74LS245應接入28~25。將各模塊函數(shù)程序關聯(lián)到一起，通過聯(lián)調進行整體調試。如果遇到亂碼檢查是否為keil中程序錯誤。第24頁，共27頁，2022年，5月20日，15點24分，星期五7.系統(tǒng)調試連接元器件器件首先利用工具對電氣原理圖和裝配圖進行線路檢查；然后核對元器件型號、規(guī)格和安裝是否符合要求；再檢查電源走線