2。2 数字电压表的设计要求

1、采用单片机作为中心器件，设计一个轻便简易的直流数字电压表。

2、采用 1 路模拟量输入，可以测量 0-5V 范围内的直流电压值。

3、利用 4 位一体的 LED 数码管显示至少两位小数的电压。

2。3 数字电压表的设计思路

1、根据设计要求，选择 STC89C51 单片机为核心控制器件。

2、利用 ADC0832 来实现 A/D 转换，P1 口为输出端口与单片机的接口，与

P2 口的低四位引脚相连的是时钟等端口。

3、利用 4 位一体的 7 段 LED 数码管来显示数字电压。

4、并行端口 P0 对应 LED 数码的段码输入；并行端口 P3 低四位对应位码输

入。

2。4 基本工作原理及框图

由 A/D 转换电路，LED 显示系统，STC89C51 单片机系统这三部分构造设计 了硬件电路。它的框图如下图 2。1 所示：

图 2。1 数字电压表系统硬件设计框图

3 系统硬件电路的设计

3。1 A/D 转换器

能把模拟量转换成数字量的器件称为模/数转换器（A/D 转换器），按照各种 A/D 芯片的转换原理能够分为双重积分型，逐次逼近型等等。双积分式 A/D 转 换器具备抗干扰能力强、转换精度高、价格便宜等优点。而逐次逼近式 A/D 转 换的转换速度更快，同时精度更高[9]，在理论实践中被普遍运用。

3。1。1 逐次逼近型 A/D 转换器原理文献综述

逐次逼近型 A/D 转换器是由一个比较器、A/D 转换器、存储器及控制电路组 成。它利用内部的寄存器从高位到低位一次开始逐位试探比较。

开始时，寄存器各位清零，转换时，先将最高位置 1，把数据送入 A/D 转换 器转换，转换结果与输入的模拟量比较，如果转换的模拟量比输入的模拟量小， 则 1 保留，如果转换的模拟量比输入的模拟量大，则 1 不保留，然后从第二位依 次重复上述过程直至最低位，最后寄存器中的内容就是输入模拟量对应的二进制 数字量。

3。1。2 ADC0832 的主要性能

由美国国家半导体公司生产的ADC0832  是一种 8  位分辨率、双通道 A/D

转换芯片。由于体积小及兼容性强，如今这种性价比高的芯片被广泛运用。