智能數字電壓表的設計

楊凌職業技術學院機電工程分院 劉 紅

智能數字電壓表的設計

楊凌職業技術學院機電工程分院 劉 紅

數字電壓表在電測領域有著非常廣泛的使用，本文介紹了一種智能數字電壓表，以AT89S52單片機為核心，采用ADC0808芯片進行A/D轉換，4位LED數碼管顯示數據，實現了數字電壓表的功能，具有較高的應用價值。

單片機；萬用表；AD轉換

1 前言

數字電壓表采用數字化測量技術，可以將模擬量轉換成數字量并通過顯示器顯示出來，具有使用簡便、數據準確、抗干擾能力強等特點，是電測領域有著非常廣泛的應用。本文介紹一種以單片機為核心處理器的智能數字電壓表。

2 電路設計

單片機采用Atmel 公司生產的AT89S52，其典型工作頻率12MHz，具有8K字節Flash存儲器、32個I/0口、三個16位定時器/計數器等資源，指令和引腳上與51單片機兼容。AD轉換芯片采用ADC0808，該芯片是CMOS型，以逐次逼近原理進行模/數轉換的器件，內部包含8路模擬開關、地址鎖存、譯碼器、比較器等資源[1-3]，數據輸出端與P0口的倒序順序，這里只使用通道IN0，所以將A、B、C接地，直接選中通道IN0。顯示電路采用LED型4位數碼管，隨著變阻器的滑動，被測電壓時發生改變時，數碼管上顯示0-5V的電壓值。電路如圖1所示。

圖1 硬件電路圖

圖2 主程序流程圖

3 程序設計

ADC0808沒有時鐘端，需外接時鐘信號，采用定時器中斷的方式，在中斷服務程序中對P3.0取反，從而產生時鐘脈沖信號。轉換結束信號端EOC經一反相器后與外部中斷0連接，所以數據傳送采用中斷方式。軟件整體設計思路是以動態顯示作為主程序，將轉換完成的數據轉換后顯示出來。主程序流程圖如圖2所示，外部中斷0的中斷服務程序如圖3所示。

部分程序如下：

MAIN: SETB IT0;開中斷

SETB EA

SETB EX0

MOV TMOD,#02H ;定時器初始化，采用工作方式2

MOV TH0,#245

MOV TL0,#245

SETB ET0

SETB TR0;啟動定時器

MOVX @DPTR,A ;啟動A/D轉換LOOP: MOV A,#00H;顯示第一位

MOV DPTR,#TAB

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,#00H

MOV P1,A

CLR P2.0

LCALL DELAY

SETB P2.0

MOV A,R0;轉換后的數據除以51

MOV B,#51

DIV AB

MOVC A,@A+DPTR ;顯示第二位

MOV P1,#00H

MOV P1,A

SETB P1.7

CLR P2.1

LCALL DELAY

SETB P2.1

MOV A,B;余數除以5

MOV B,#5

DIV AB

MOVC A,@A+DPTR ;顯示第三位

MOV P1,#00H

MOV P1,A

CLR P2.2

LCALL DELAY

SETB P2.2

MOV A,B;顯示第四位

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1,#00H

MOV P1,A

CLR P2.3

LCALL DELAY

SETB P2.3

LJMP LOOP

4 結語

本設計以單片機為控制核心，以ADC0808為模/數轉換芯片，介紹了數字電壓表的硬件電路設計及軟件程序的設計。該電壓表轉換速度快、測量準確、性能可靠、結構簡單、外接元件少等優點，具有較高的實用價值。

[1]趙靜,劉少聰,丁浩,等．基于單片機的數字電壓表設計[J]．數字技術與應用,2011,06:121-121,125．

[2]陳高峰,熊剛,胡啟迪．單片機原理及應用[M]．北京:北京大學出版社,2012．

[3]王瑾．基于Proteus的數字電壓表仿真設計[J]．電子設計工程,2013,21(01):122-124,128．

劉紅（1970—），女，陜西漢中人，實驗師，研究方向：電氣自動化技術。