2。2 数字电压表总体设计
本文中基于单片机的数字电压表设计总体结构框如图2-1所示。本设计由硬件电路和软件程序两部分组成。硬件设计电路的设计思想是--模块化设计,电路的主要构成模块为A/D转换模块、LED显示模块和控制模块。程序的设计使用汇编语言,利用PROTEUS软件绘制出硬件的原理。电路原理图详见附录1。
图2-1 总体结构框图
在图2-1中,测得的电压输入部分用于获得模拟电压,A/D转换器是量化的模拟输入直流电压和输出的模拟输出到微控制器,,然后单片机再对A/D转换后的二进制转换成十进制,从而就能够得到被测电压的数值了,之后单片机通过串行数据接后把转换之后的十进制输送给显示驱动模块,最后通过单元进行解码,和数码管显示值也是驱动。
2。2。1 数字电压表的A/D工作原理文献综述
逐次逼近型ADC的工作原理是是从高到底逐位进行设定,由芯片位数决定测量精度和测量时间,同时比较模拟量的输出,进一步的确定原设定位的正确性。连续比较型ADC转换器的原理和结构如图2-3所示。它的主要组成部分是捕获和保持电路,电压比较器,逐次比较寄存器,数字到模拟转换器,ADC和锁存器。
图2-2 转换器原理结构图
ADC0808工作如下:首先,模拟电压测量和发射脉冲CP信号转换成数字信号通过逐次比较寄存器,,该数字量再经过D/A转换器生成对应的模拟量Us。将采集到的模拟量数值与被测电压ui进行比较,当Us与Ui相接近是,此时,逐次比较积存器的计数值就是被测电压ui所对应的数字量,从而转换完成。以上的分析表明,逐次比较的模/数转换方法,归根到底是D/A转换,采用逐次与模拟量进行比较后得到最终的数字标定值。
2。2。2 系统软件程序设计思路
程序运行前首先初要进行始化,使数码管的示数为"0。00”随后程序则要调用A/D转换子程序启动AD转换器,单片机需要等待查询转换的结束信号,一旦A/D转换结束,A/D转换器就要把转化之后的信号输送到单片机,单片机通过并行口读取和转化数值,最终通过并行口进行输出到数码管进行显示。
3 基于单片机数字电压表的硬件设计
由2。2总体设计可知,本设计中的硬件部分主要包括调节电路,A/D转换电路,晶振电路,复位电路以及显示电路