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1引言 ................................................................. 2 2系统硬件设计 ......................................................... 2 2.1 ATMEL89C5单片机系统和显示电路 ................................ 3 2.2 A/D转换电路..................................................... 4 3系统软件设计 ......................................................... 3.1初始化程序 ........................................................ 3.2 A/D转换子程序 .................................................. 3.3显示子程序 ....................................................... 4系统安装调试及结果 .................................................. 4.1系统安装调试 .................................................... 4.1.1 电路焊接 ................................................... 4.1.2 程序下载及程序下载 ........................................ 4.2系统调试结果 ..................................................... 4.2.1 调试所用工具 ............................................... 4.2.2记录测试数据 ................................................. 5总结 ................................................................ 6致谢 ................................................................ 7注释 8参考文献
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简易数字电压表的设计
【内容摘要】 此在现代检测技术中，常需用高精度数字电压表进行现场检测， 将检测到的数据送入微计算机系统，完成计算、存储、控制和显示等功能。本文 中的数字电压表的控制系统采用 ATMEL89C5单片机，A/D转换器采用TLC549为 主要硬件，实现数字电压表的硬件电路与软件设计。 该系统的数字电压表电路简 单，所用的元件较少，成本低，调节工作可实现自动化。
【关键词】数字单片机；数字电压表；A/D转换；模拟信号
数字电压表(Digital Voltmeter )简称DVM它是采用数字化测量技术， 把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的 仪表。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采 用单片机的数字电压表，由精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还 可与PC进行实时通信。目前，由各种单片 A/D转换器构成的数字电压表，已被 广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域， 示出强大的生命力。与此同时，由DVMT展而成的各种通用及专用数字仪器仪表， 也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。
2系统硬件设计
硬件电路设计主要包括：ATMEL89C5单片机系统，A/D转换电路，显示电路 图2-1是数字电压表硬件电路原理图。
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图2-1数字电压表硬件电路原理图
2.1 ATMEL89C51单片机系统和显示电路
由于单片机体积小、重量轻、价格便宜，所以本系统采用 理图如图1所示。
89C51的P1、P3. 0〜P3-3端口作为四位 LED数码管显示控制。 P3. 5端口用作单路显 示/循环显示转换按钮，
P3. 6端口用作单路显示时选择通道。
P0端口作TLC549的A/ D ATMEL89C51单片机，其原
转换数据读入用，P2端口用作TLC549的A/ D转换控制。 ATMEL89C51的性能特点：
• 4K字节可编程闪烁存储器 •寿命：1000写/擦循环 •数据保留时间：10年 •全静态工作：0HZ-24MHZ •三级程序存储器锁定 • 128X8位内部RAM • 32可编程I/O线
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•两个16位定时器/计数器 •5个中断源 •可编程串行通道 •低功耗的闲置和掉电模式 •片内振荡器和时钟电路
2.2 A /D转换电路
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COM4
图2-2 TLC549 A/D 转换原理图
D/A转换电路就是将数字信号转换成模拟信号的电路。 数据转换精度和转换 速度是衡量D/A转换器的重要指标。A/D转换由集成电路TLC549完成。TLC549 A/D转换电路如图2所示。TLC549具有8路模拟信号输入端口，地址线（23〜25 脚）可决定对哪一路模拟信号进行 A/ D转换。22脚为地址锁存控制，当输入为 高电平时，对地址信号进行锁存。6脚为测试控制，当输入一个2s宽高电平脉 冲时，就开始A/D转换。7脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，7 脚输出高电平。9脚为A/D转换数据输出允许控制，当 0E脚为高电平时，A/D 转换数据从该端口输出。10脚为0809的时钟输入端，利用单为0809的时钟输 入端，利用单片机30引脚的六分频晶振频率再通过14024Z分频得到1MHZ寸钟。 3系统软件设计
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启动测试
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图3-1主程序图 图3-2 A/D转换测量程序
3.1初始化程序
系统上电，初始化程序将70H〜77H内存单元清0, P2 口置0。系统默认为 循环显示8个通道的电压值，当进行一次测量后，将显示每一通道的 A/D转换 值，每个通道显示时间为1 S。70H- 77H内存单元存放采样值，78H〜7BH内存 单元存放显示数据，依次为个位、十位、百位、通道标志位。
3.2 A/D转换子程序
A/D转换子程序用来控制对0809/k路模拟输入电压的A/D转换，并将对 应的数值存入70H〜77H内存单元。 3.3显示子程序
显示子程序采用动态扫描实现四位数码管的数值显示。测量数据在显示时需 转换成BCD码放在78H-7BH内存单元中，其中7BH存放通道标志数。R3作为8 路循环控制，R0用作显示数据指针。
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