CN203672963U - 一种基于单片机的数字电压表 - Google Patents

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李绍元
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Abstract

本实用新型公开了基于单片机的数字电压表，采用AT89C52单片机，A/D转换器采用ADC0804实现简易数字式直流电压表的功能。数字电压表的设计是基于单片机最小***开发板，用AT89C52单片机实现控制，采用ADC0804芯片进行A/D转换，对模拟信号进行采样，并输出数字量以供单片机使用并处理输出模拟信号的幅值。本设计先实现ADC0804芯片的模数转换产生的数字量通过输出线送给单片机，再由单片机程序实现数字量的运算，转换成电压的幅值，在通过控制数码管的显示，在数码管上显示测得的实际电压的幅值。电源模块采用LM7805集成块，以实现能转换成稳定的直流5V电压，它的内部含有限流保护、过热保护和过压保护电路，采用了噪声低、温度漂移小的基准电压源，工作稳定可靠。

Description

一种基于单片机的数字电压表
技术领域
本实用新型涉及电压仪器、仪表领域，更具体的说，涉及一种数字电压表。
背景技术
目前应用在测量电压仪器、仪表上的电压表，主要是指针式的，用磁电式电流表作为指示器，并在电流表表盘上以电压刻度。指针式刻度电压表功能单一，精度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满足数字化时代的需要。
针对目前数字电压表的发展现状，适应电子显示科技的发展趋势，迫切需要一种具体高性能的，稳定性高，性价比高的数字电压表。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题在于，针对现有技术的数字电压表，设计出一种由单片机控制的，具有高阻抗、高抗干扰能力、高测量准确度、高量程的数字电压表。
为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：
一种基于单片机的数字电压表，包括电源模块、串口通信、A/D转换模块、主控模块、显示模块；
所述电源模块采用LM7805集成块，内部含有限流保护电路、过热保护电路和过压保护电路；
所述A/D转换模块，采用ADC0804转换芯片，具有8路模拟量输入、8位数字量输出功能的A/D转换器， 
所述主控模块，采用AT89C52单片机，ADC0804芯片采样输入口VIN输入0～5 V的模拟量电压，经过模数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道DB0～DB7传送给AT89C52芯片的P1口，AT89C52负责把接收到的数字量经过数据处理，产生7段数码管的显示段码，并通过P0和P2口经三极管，再传送给数码管，同时它还通过其四位I/O口P2.4、P2.5、P2.6、P2.7产生位选信号，控制数码管的亮灭；
AT89C52的P3.1引脚连接按键，按键的一端接低电平，一端通过10K的电阻连接到高电平，当按键按下时，低电平有效，P3.1引脚为低电平，单片机开始工作；当按键断开时，P3.1引脚为高电平，单片机停止工作。
本实用新型的基于单片机的数字电压表，采用AT89C52单片机，A/D转换器采用ADC0804实现简易数字式直流电压表的功能。数字电压表的设计是基于单片机最小***开发板，用AT89C52单片机实现控制，采用ADC0804芯片进行A/D转换，对模拟信号进行采样，并输出数字量以供单片机使用并处理输出模拟信号的幅值。本设计先实现ADC0804芯片的模数转换产生的数字量通过输出线送给单片机，再由单片机程序实现数字量的运算，转换成电压的幅值，在通过控制数码管的显示，在数码管上显示我们所测得的实际电压的幅值。
电源模块采用LM7805集成块，以实现能转换成稳定的直流5V电压，它的内部含有限流保护、过热保护和过压保护电路，采用了噪声低、温度漂移小的基准电压源，工作稳定可靠。1脚为输入端，2脚为接地端，3脚为输出端，使用十分方便，可以在任何有交流电压的地方使用，不需另带电池。通过整流滤波以后输出直流电压，确保整个电路能正常工作。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构图。
图2为本实用新型电路的电源图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
如图1、2所示，一种基于单片机的数字电压表，ADC0804芯片采样输入口VIN(+)输入的0～5 V的模拟量电压，经过模数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道DB0～DB7传送给AT89C52芯片的P1口。AT89C52负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的7段数码管的显示段码，并通过P0和P2口经三极管，再传送给数码管；同时通过其四位I/O口P2.4、P2.5、P2.6、P2.7产生位选信号，控制数码管的亮灭。另外，AT89C52还控制着ADC0804的工作，P3.7控制ADC0804的外部读数据控制信号；P3.6控制ADC0804的外部写数据控制信号；P3.0控制ADC0804的转换开始和结束信号。
A/D转换器是模拟量输入通道中的一个环节，单片机通过A/D转换器把输入模拟量变成数字量再处理。本设计通过使用ADC0804来完成转换电路，其中VCC=5V，引脚VREF/2悬空，因此ADC转换的参考电压为VCC的值，即5V。VIN(-)接地，而VIN(+)连接模拟电压值的输入，因此VIN+的电压输入范围为0V～5V，正好处于参考电压范围内。引脚CS，WR和RD分别连接单片机的P3.0，P3.6以及P3.7脚，而DB0~DB7连接单片机的P1脚。  
电路通过按键来控制电路的开始与结束，为键控电路，具体的原理如下，通过按键连接到单片机AT89C52的P3.1引脚，按键的一端接低电平，一端通过10K的电阻连接到高电平。根据设计的要求，当按键按下时，低电平有效，P3.1为低电平，单片机开始工作；当按键断开是，P3.1为高电平，单片机停止工作。以此，通过键控来控制整个电路***的工作，操作简单，易于整个功能的实现。

Claims (1)

1.一种基于单片机的数字电压表，其特征在于，包括电源模块、串口通信、A/D转换模块、主控模块、显示模块；
所述电源模块采用LM7805集成块，内部含有限流保护电路、过热保护电路和过压保护电路；
所述A/D转换模块，采用ADC0804转换芯片，具有8路模拟量输入、8位数字量输出功能的A/D转换器， 
所述主控模块，采用AT89C52单片机，ADC0804芯片采样输入口VIN输入0～5 V的模拟量电压，经过模数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道DB0～DB7传送给AT89C52芯片的P1口，AT89C52负责把接收到的数字量经过数据处理，产生7段数码管的显示段码，并通过P0和P2口经三极管，再传送给数码管，同时通过其四位I/O口P2.4、P2.5、P2.6、P2.7产生位选信号，控制数码管的亮灭；
AT89C52的P3.1引脚连接按键，按键的一端接低电平，一端通过10K的电阻连接到高电平，当按键按下时，低电平有效，P3.1引脚为低电平，单片机开始工作；当按键断开时，P3.1引脚为高电平，单片机停止工作。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106802364A (zh) * 2017-03-14 2017-06-06 南宁市高光信息技术有限公司 一种数字电压表***
CN115240577A (zh) * 2022-06-20 2022-10-25 浙江锋华创芯微电子有限公司 基于单线通信的数码管上数字显示装置及方法

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