數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)方案（五） - 數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)方案匯總（六款數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)原理圖詳解）

數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)方案（五）

由HI7159A和單片機(jī)8031等元件構(gòu)成的智能化數(shù)字電壓表電路如圖所示。該電路內(nèi)部采用逐次累加式積分、數(shù)字調(diào)零、低噪聲BIMOS等先進(jìn)技術(shù)。在51/2位工作模式下最大計(jì)數(shù)值為199999，準(zhǔn)確度為±0.005％。

數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)方案（六）

利用單片機(jī)AT89C51與ADC0808設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，將模擬信號(hào)0～5V之間的電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，以兩位數(shù)碼管顯示，并通過(guò)虛擬電壓表觀察ADC0808模擬量輸入信號(hào)的電壓值，LED數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示相應(yīng)的數(shù)值量。

1.總體方案

數(shù)字電壓表電路組成框圖如圖1所示。

本設(shè)計(jì)中需要用到的電路有電源電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路、顯示電路等。設(shè)計(jì)中需要用到的芯片有AT89C51單片機(jī)、ADC-0808、74LS74、LED數(shù)碼管等。

2.數(shù)字電壓表的Proteus軟件仿真電路設(shè)計(jì)

待測(cè)電壓輸入信號(hào)在ADC0808芯片承受的最大工作電壓范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，通過(guò)單片機(jī)控制電路進(jìn)行程序數(shù)據(jù)處理，然后通過(guò)七段譯碼/驅(qū)動(dòng)顯示電路實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示輸入電壓。

硬件電路原理圖如圖2所示。

AT89C51單片機(jī)和數(shù)碼管顯示電路的接口設(shè)計(jì)

利用單片機(jī)AT89C51與ADC0808設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，將模擬信號(hào)0～5V之間的直流電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)0～FF，以兩位數(shù)碼管顯示。Proteus軟件啟動(dòng)仿真，當(dāng)前輸入電壓為2．5V，轉(zhuǎn)換成數(shù)字值為7FH，用鼠標(biāo)指針調(diào)節(jié)電位器RV1，可改變輸入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0808的電壓，并通過(guò)虛擬電壓表觀察ADC0808模擬量輸入信號(hào)的電壓值，LED數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示相應(yīng)的數(shù)值量。

在Proteus軟件中設(shè)置AT89C51單片機(jī)的晶振頻率為12MHz。本電路EA接高電平，沒(méi)有擴(kuò)展片外ROM。

A/D轉(zhuǎn)換電路的接口設(shè)計(jì)

A/D轉(zhuǎn)換器采用集成電路ADC0808。ADC0808具有8路模擬量輸入信號(hào)IN0～I(xiàn)N7（1～5腳、26～28腳），地址線C、B、A（23～25腳）決定哪一路模擬輸入信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，本電路將地址線C、B、A均接地，即選擇0號(hào)通道輸入模擬量電壓信號(hào)。22腳ALE為地址鎖存允許控制信號(hào)，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，對(duì)地址信號(hào)進(jìn)行鎖存。6腳START為啟動(dòng)控制信號(hào)，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換開(kāi)始。本電路將ALE腳與START腳接到一起，共同由單片機(jī)的P2．0腳和WR腳通過(guò)或非門控制。7腳EOC為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，7腳輸出一個(gè)正脈沖，此信號(hào)可作為A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的檢測(cè)信號(hào)或向CPU申請(qǐng)中斷的信號(hào)，本電路通過(guò)一個(gè)非門連接到單片機(jī)的P3．2腳。9腳OE為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制信號(hào)，當(dāng)OE腳為高電平時(shí)，允許讀取A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。該OE腳由單片機(jī)的P2．0腳和RD腳通過(guò)或非門控制。10腳CLOCK為ADC0808的實(shí)時(shí)時(shí)鐘輸入端，利用單片機(jī)30引腳ALE的六分頻晶振頻率得到時(shí)鐘信號(hào)。數(shù)字量輸出端8個(gè)接到單片機(jī)的P0口。