单片机-数字电压表.doc
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2022-07-18
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第 1 章 概 述
本次设计是利用单片机的原理和 A/D 转换来设计一个简易数字电压
表。数字电压表的基本工作原理是利用 A/D 转换电路将待测的模拟信号转
换成数字信号，通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电
压表。较之于一般的模拟电压表，数字电压表具有精度高、测量准确、读
数直观、使用方便等优点。
电压表的数字化测量，关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成
数字量，完成这种转换的电路叫模数转换器（A/D）。数字电压表的核心部
件就是 A/D 转换器，由于各种不同的 A/D 转换原理构成了各种不同类型的
DVM。一般说来，A/D 转换的方式可分为两类：积分式和逐次逼近式。
积分式 A/D 转换器是先用积分器将输入的模拟电压转换成时间或频
率，再将其数字化。根据转化的中间量不同，它又分为 U-T（电压-时间）
式和 U-F（电压-频率）式两种。
逐次逼近式 A/D 转换器分为比较式和斜坡电压式，根据不同的工作原
理，比较式又分为逐次比较式与零平衡式等。斜坡电压式又分为线性斜坡
式和阶梯斜坡式两种。
在高精度数字电压表中，常采用由积分式和比较式相结合起来的复
合式 A/D 转换器。本设计以 AT89C51 单片机为核心，以逐次比较型 A/D 转
换器 ADC0808、液晶显示器 LCD 为主体，构造了一款简易的数字电压表，
能够测量 1 路 0～51V 直流电压，最小分辨率 0.2V。
第 2 章系统总体方案设计
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