数字电压表比之模拟电压表有着诸多优点，比如说读数直观、精确无误差、显示范围宽，输入阻抗大，集成度和分辨率高以及功耗小，所以在电压的测量和校准中有着广泛的应用，许多数字化仪表的核心与基础就是数字电压表。现如今几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化等各个领域的是以数字电压表为核心扩展成的各种数字化仪表。由数字电压表扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，把电量及非电量测量技术提高到了一个崭新的水平。特别是以A/D转换器为代表的集成电路为支柱，使数字电压表向着多功能化、小型化、智能化的方向发展。数字电压表应用单片机控制，组成智能仪表，与计算机接口，组成自动测试系统。论文网

  现代数字电压表按测量功能可以分为交流数字电压表和直流数字电压表。数字电压表一般由模拟部分和数字部分组成，模拟部分主要功能是获取电压并将其转换为相应的数字量，数字部分完成逻辑控制、译码和显示等功能。[[]]数字电压表的核心是A/D转换器，根据A/D转换器的工作原理不同，数字电压表又可分为逐次比较逼近和双积分型。

    传统的模拟式电压表优点明显但是它的缺点也很明显，传统的模拟式电压表的电路简单、测量方便、成本低，但是它的测量精度比较差，特别是表头精度的限制，它读测时的分辨率只能达到半格，就算是采用0。5级的高灵敏表头也只能到达此程度了。再者，模拟式电压表的输入阻抗不够高，测量高内阻源时精度明显下降。同时在一些实时性要求比较严格的场合，会对数字电压表提出更加严格的性能要求，是由于数字电压表必须将模拟电量经过A/D 转换器处理后送至单片机处理再将结果显示出来，而这正是传统的模拟式电压表达不到的。[[]]

  数字电压表的核心是基于单片机的电压测量电路，而诸多数字化仪表的核心与基础又是数字电压表。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表比如温度计，湿度计，酸度计，重量，厚度仪等，几乎覆盖了电子电工测量，工业测量，自动化仪表等各个领域。除此之外，数字电压表还有着传统指针电压表无可比拟的优点：读数直观、准确、显示范围宽、分辨力高、输入阻抗高、功耗小、抗干扰能力强等。因此对数字电压表做全面深入的了解是很有必要的。但是传统的数字电压表的设计通常以大规模ASIC(专用集成电路)为核心器件，并辅以少量中规模集成电路及显示器构成，可是这种方法灵活性差，系统功能固定，难以更新扩展，不能满足日益发展的电子工业要求。而应用微处理器(单片机)为核心单元的数字电压表，其灵活性高、系统功能扩展简单、性能稳定可靠。在此背景下基于单片机的电压测量电路的研究是十分有意义的。

    通过此次设计实现0-25V 直流电压测量、显示电压数值上精确到0。1V。理解基于此工作的数字电压表的实现原理和一般实现电路。同时，也需要了解A/D 转换器的分类、工作原理、性能指标和相关控制程序的编写。

2 硬件电路的设计

  本课题所设计的基于单片机的电压测量电路主要包括两部分：硬件电路及软件程序。而硬件电路采用ATMEL 公司的AT89C52 作为主处理器，系统主要由信号采集(输入电路)、A/D 转换、数据处理输出、液晶显示器等几个功能模块组成。各部分电路设计及原理会在下文详细叙述。

  系统框图如图2-1所示

输入电路处理待测电压源

A/D转换单元单片机处理数据单元液晶显示器单元