楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程分院 劉 紅

智能數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)

楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程分院 劉 紅

數(shù)字電壓表在電測領(lǐng)域有著非常廣泛的使用，本文介紹了一種智能數(shù)字電壓表，以AT89S52單片機(jī)為核心，采用ADC0808芯片進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，4位LED數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字電壓表的功能，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

單片機(jī)；萬用表；AD轉(zhuǎn)換

1 前言

數(shù)字電壓表采用數(shù)字化測量技術(shù)，可以將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并通過顯示器顯示出來，具有使用簡便、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，是電測領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。本文介紹一種以單片機(jī)為核心處理器的智能數(shù)字電壓表。

2 電路設(shè)計(jì)

單片機(jī)采用Atmel 公司生產(chǎn)的AT89S52，其典型工作頻率12MHz，具有8K字節(jié)Flash存儲器、32個(gè)I/0口、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等資源，指令和引腳上與51單片機(jī)兼容。AD轉(zhuǎn)換芯片采用ADC0808，該芯片是CMOS型，以逐次逼近原理進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的器件，內(nèi)部包含8路模擬開關(guān)、地址鎖存、譯碼器、比較器等資源[1-3]，數(shù)據(jù)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(shù)碼管，隨著變阻器的滑動，被測電壓時(shí)發(fā)生改變時(shí)，數(shù)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(shè)計(jì)

ADC0808沒有時(shí)鐘端，需外接時(shí)鐘信號，采用定時(shí)器中斷的方式，在中斷服務(wù)程序中對P3.0取反，從而產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號。轉(zhuǎn)換結(jié)束信號端EOC經(jīng)一反相器后與外部中斷0連接，所以數(shù)據(jù)傳送采用中斷方式。軟件整體設(shè)計(jì)思路是以動態(tài)顯示作為主程序，將轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(wù)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(shí)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(shí)器

MOVX @DPTR,A ;啟動A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)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(shù)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(jié)語

本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為控制核心，以ADC0808為模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，介紹了數(shù)字電壓表的硬件電路設(shè)計(jì)及軟件程序的設(shè)計(jì)。該電壓表轉(zhuǎn)換速度快、測量準(zhǔn)確、性能可靠、結(jié)構(gòu)簡單、外接元件少等優(yōu)點(diǎn)，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

[1]趙靜,劉少聰,丁浩,等．基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)[J]．?dāng)?shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2011,06:121-121,125．

[2]陳高峰,熊剛,胡啟迪．單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]．北京:北京大學(xué)出版社,2012．

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

劉紅（1970—），女，陜西漢中人，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：電氣自動化技術(shù)。