AT89C51单片机的数字电压表设计+电路图+源程序(2)
3.2.1 初始化程序 15
3.2.2 量程选择程序 15
3.2.3 A/D转换子程序 15
3.2.4 数据处理子程序 16
3.2.5显示子程序 17
3.2.6 量程报警程序 20
第四章、调试和仿真 21
第五章、测试结果分析 21
总结 24
致谢 25
参考文献 26
附录A：系统总原理图 27
附录B：总程序清单 28
引言
在数字化技术高速发展的时代，很多数字产品应运而生。随着智能化和数字化的发展要求，以及人们对测量结果的直观需要，我们因此设计一款基于单片机的数字电压表。该数字电压表是一种实时测试电压变化的数字化智能产品，具有测量准确，读取结果便捷的特点。该产品主要由吹冰大模块组成,分别是动态数码显示模块、输入模块、报警模块、量程选择模块、A/D转换模块和以AT89C51单片机为核心的主控系统。
第一章、课题方案选择和论证
1.1、课题设计内容和技术要求
（1） 以51单片机为核心；
（2） 设计的电压表能测交、直流电压值，直流电流，直流电阻；
（3） 电压测量可实现多极量程的直流电压测量，其量程范围是2V、20V；
（4） 实现多极量程的交流电压的测量，其量程范围是2V、20V；
（5） 测量结果可通过数码管显示；
（6） 超过量程时具有报警功能。
1.2、基本设计方案
1.2.1 数字电压表的总系统框图
数字电压表系统硬件电路由吹冰大模块组成，分别是动态数码显示模块、输入模块、报警模块、量程选择模块、A/D转换模块和以AT89C51单片机为核心的主控系统。具体实施方案流程图如图1所示：
图1 数字电压表总系统框图
1.2.2 显示器的选择
方案一：使用数码管显示器。能显示数字，使用成本低且连线简单。
方案二：使用液晶显示器。能显示大量的文字、图像和数字，辐射小，且清晰度高，但不宜长时间使用，使用寿命短，而且费用也比较高。
方案三：使用点阵显示器。能显示文字和数字，价格低，寿命长，可是散热不好，容易出现死灯，分辨率低，不易近距离观看。
综合整个方案设计的成本及功能要求考虑，方案一是最优方案，故采用方案一。
1.2.3 A/D转换器的选择
目前市面上比较常见的A/D转换器类型主要分为积分型、逐次比较逼近型和直接比较型。为了便于选择，下面对每个类型的优缺点进行简要比照：
双积分型：优点是分辨率高，抗工频干扰能力强；缺点是转换速度较慢，通常每秒只能完成几次转换。
直接比较型：优点是转换速度高，最高速度可达250MHz；缺点是结果复杂，芯片内元器件多，价格较贵。
逐次比较逼近型：转换精度高，抗干扰能力好，且转换速度快。
A/D转换器的主要技术指标是分辨率、转换速度和转换精度。因此，综合功能需要和性价比考虑，我们选择逐次比较逼近型的ADC0808转换器。它的分辨率是8位，可以让8个单独模拟信号从8通道直接输入，功耗只有15mW，转换精度为±0.4%，转换时间为128µs。
第二章、硬件电路的设计和实现方法
本系统硬件电路由吹冰大模块组成，分别是输入模块、主控模块、显示模块、A/D转换模块、报警模块和量程转换模块。整个系统硬件电路的工作流程如图2所示：