基于单片机的简易数字电压表设计

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以单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。
（1）采用1路模拟量输入，能够测量0-5V之间的直流电压值。
（2）电压显示可采用4位LED数码管显示，至少能够显示两位小数。
简易数字电压表的制作，主要涉及数据（电压）测量、A/D转换及控制显示方面的知识。
（1）A/D转换采用ADC0808、0809实现。
（2）电压显示采用4位的LED数码管。
（3）单片机选用AT89C51

系统初步方案设计

• A/D转换器是实现模拟量向数字量转换的器件，按转换原理可分为四种：计数式A/D转换器、双积分式A/D转换器、逐次逼近式A/D转换器和并行式A/D转换器。
• 目前最常用的A/D转换器是双积分式A/D转换器和逐次逼近式A/D转换器。前者的主要优点是转换精度高，抗干扰性能好，价格便宜，但转换速度较慢，一般用于速度要求不高的场合。后者是一种速度较快、精度较高的转换器，其转换时间大约在几微秒到几百微秒之间。
• ADC0809是一个8位8通道的逐次逼近式AD转换器。
  
  

仿真图如下：

代码的具体实现，如下：

#include <reg51.h>
#include <intrins.h>

sbit OE=P1^0;   // 输出允许控制位
sbit EOC=P1^1;  // 转换结束状态信号
sbit ST=P1^2;   // 转换启动信号
sbit CLK=P1^3;  // 时钟信号
sbit C3=P1^4;   // 
sbit C2=P1^5;   //
sbit C1=P1^6;   //
unsigned int temp;
unsigned char show[]={0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90}; // 0-9

void delay(int n)
{
    int i,j;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        for(j=0;j<200;j++);
    }
}

void display() //   数码管显示
{
    P3=0X80;
    P0=show[temp/1000]&0X7F;
    delay(5);   
    P3=0X40;
    P0=show[temp/100%10];
    delay(5);
    P3=0X20;
    P0=show[temp%100/10];
    delay(5);
    P3=0X10;
    P0=show[temp%10];
    delay(5);
}

unsigned int ADC0809()
{
    unsigned int dat;
    ST=0;
    ST=1;
    _nop_();
    ST=0;
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    EOC=1;
    while(EOC==0);
    OE=1;
    P2=0XFF;    //  设置P2口为输入口
    dat=P2;
    OE=0;
    return dat;
}

void main()
{
    ET0=1;
    EA=1;   
    TMOD=0X00;  //  设置定时器工作方式为0
    //11111111 11110
    TH0=0XFF;
    TL0=0X0;
    TR0=1;
    CLK=1;
    ST=0;
    OE=0;
    C1=0;C2=0;C3=0;
    while(1)
    {
        temp=ADC0809()*19.53125;  //19.53125=5/256*1000   5/256 为精度   乘以1000为了方便在数码上显示
        display();
    }
}

void inex_T0() interrupt 1
{
    TH0=0XFF;
    TL0=0X0;
    CLK=!CLK;   
}

注意：采集后的数据需要进行转换成在数码管上合理输出的数据，需要大家注意。

效果仿真图：