基于单片机交直流数字电压表的设计
摘 要
传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求。为适应许多高速信号领域目前已广泛使用数字电压表。数字电压表的诞生打破了传统电子测量仪器的模式和格局，它显示清晰直观、读数准确，采用了先进的数显技术，大大地减少了因人为因素所造成的测量误差事件,数字电压表是把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式，并加以显示的仪表。与此同时，由数字电压表扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。
AT89C51单片机设计的数字电压表具有抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便的特性，还可与PC进行实时通信。硬件设计主要包括单片机模块，A/D转换模块，真有效值AC/DC转换模块，液晶显示模块。软件设计运用Keil软件进行单片机的C语言进行模块编程，方便维护和改进，并且通过Proteus 软件仿真各个电路功能，验证本设计的可行性。
【关键词】 单片机 ，A/D转换 ，真有效值AC/DC转换，液晶显示，数字电压表
Design of AC/DC Digital Voltage Meter Based on Single-chip Microcomputer
Abstract
Analog voltage meter features a traditional single, low accuracy, can not meet the digital age.To meet the many areas of high-speed signal has been widely used digital voltmeter.The birth of digital voltage meter break the traditional model of electronic measuring instruments and patterns. It shows the clear and intuitive, accurate readings, using an advanced digital display technology, greatly reduced due to human factors of the measurement error caused by the incident. Digital voltage meter is a row of analog (DC input voltage) into a non-continuous, discrete digital form, and the instrument display. At the same time, the digital voltmeter extension to the various general and specific digital instruments, but also the power and non-power measurement up to a new level.
AT89C51 single-chip design of digital voltmeter has strong anti-jamming capability, the characteristics of strong extensibility, easy integration, still can real-time communication with PC.Hardware design mainly includes MCU module, A/D conversion module, true RMS AC/DC conversion module, liquid crystal display module. Software design using Keil software for single-chip C language module programming, convenient maintenance and improvement, and each circuit function through Proteus software simulation, verify the feasibility of this design .
【Key Words】 MCU(Micro Controller Unit)，A/D conversion ，true RMS AC/DC conversion，liquid crystal display，digital voltmeter
目 录
1 绪 论 1
1.1 数字电压表的发展脉络 1
1.2 研究背景、目的和意义 1
1.3 系统的应用 2
2 系统的总体设计 3
2.1 方案设计 3
2.2 主控芯片的选择 4
3 系统硬件设计 6
3.1 输入电路 6
3.2 真有效值转换电路 6
3.3 A/D转换电路 8
3.4 LCD显示电路 10
3.5 AT89C51电路 11
3.5.21 AT89C51芯片 11
3.5.2 复位电路 14
3.5.3 晶振电路 14
3.6 总电路硬件图 15
4 系统的软件设计 17
4.1 交直流数字电压表程序设计流程图 17
4.2 交直流数字电压表程序 17
5 电路仿真的调试、验证及结果分析 22
5.1电路仿真的系统调试 22
5.2电路仿真的验证 23
5.3电路仿真的结果分析 26
参考文献 27
致 谢 28
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