基于51单片机的高精度数字电压表的设计.doc

基于 51 单片机的高精度数字电压表的设计

摘要：随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段，

对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为

普遍

[1]

。本文介绍一种基于 STC89C51 单片机的一种电压测量电路。该电路采用高精度、

method which the electronic surveying into general electron worker must grasp,

is also getting higher and higher to the survey precision and the function request,

but the voltage survey is prominent really, because voltage survey most universal

[1]. This article introduced that one kind based on the STC89C51 monolithic

integrated circuit's one kind of voltage measurement electric circuit, this

electric circuit uses the ICL7135 high accuracy, the double integral A/D

switching circuit, the measuring range directs current 0-+5 volts, uses the LED

nixietube to demonstrate. The main text has given software and hardware system's

various part of electric circuits emphatically, introduced the dyadic power

distribution road's principle, the STC89C51 characteristic, the ICL7135

就成为一种必不可少的测量仪器

[1]

采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流或交流输入电压）转换成不连续、离散的

数字形式并加以显示的仪表

且存在读数时的视差，长时间连续使用易引起视觉疲劳，使用中存在诸多不便。而目前

数字万用表的内部核心多是模／数转换器，其精度很大程度上限制了整个表的准确度，

可靠性较差。而数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、灵敏度高和分辨率高、

测量速度快等特点而倍受青睐。

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、

精度、双积分 A/D 转换电路，使用 LED 数码管显示。

目 录

第一章 设计任务…………………………………………………………………5

1.1 功能……………………………………………………………………………5

1.2 技术指标………………………………………………………………………5

第二章 设计思路………………………………………………………………6

2.1 方案确定…

…………………………………………………………………6

2.2 设计框图………………………………………………………………………7

第三章 硬件设计…………………………………………………………………9

3.1A/D 转换电路

…………………………………………………………………9

3.3.1 显示电路原理图……………………………………………………… 20

3.3.2 LED 显示器接口原理…………………………………………………21

第四章 系统软件设计…………………………………………………………24

4.1 软件总体设计思路及结构……………………………………………… 24

4.2 软件流程图……………………………………………………………… 24

4.2.1.定时器 1 中断服务程序…………………………………………… 25

4.2.2 数据处理程序…………………………………………………………26

4.2.3 显示程序………………………………………………………………26

第五章安装与调试…………………………………………………………… 27

5.1 安装和调试工具…………………………………………………………… 27

致谢…………………………………………………………………………………32

附录……………………………………………………………………………… 33

附录一 电路元件清单………………………………………………………… 33

附录二 高精度数字电压表电路原理图……………………………………… 34

附录三 程序清单…………………………………………………………………36

第一章 设计任务

1.1 功能

1.总的工作功能

本设计的任务： 设计一个高精度数字电压表，其测量范围为 0-5V 直流电压，最小

分辨率 0.001V，精度不低于 1%，测量结果数字显示。

1.2 技术指标

1. 测量电压范围：0-5V 的直流电压；