数字式电压表设计

模块一　数字式电压表设计

一、知识点

ADC0809与单片机的接口方式与程序设计方法，可编程键盘/显示芯片8279的动态显示功能，数字量的标度变换。

二、知识点分析

ADC0809、8279与单片机的接口方法与程序设计方法在第三单元已做过介绍，在此不再赘述。生产现场的各种参量，如温度、压力、流量、位移等有着不同的量纲，在单片机测控系统中，这些变量经过A/D转换均变为二进制数码；但在实际显示时，要求把经过A/D转换的数码（即采样值）再变换成参量的实际数值，这一过程称为标度变换。

三、实践训练

1）设计要求

设计一个用单片机控制的简易数字电压表。该电压表有一路模拟量输入，范围为0～5V。将采集的数据转换成工程量在LED数码管上显示。测量最小分辨率为0.019 6V，测量误差约为0.02V。

2）方案论证

数字式电压表是电压测量的常用仪器。按系统功能实现要求，决定采用AT89C52单片机作为控制核心，A/D转换采用ADC0809，显示部分由可编程8279键盘/显示器完成。数字式电压表系统硬件设计方案框图如图4.1所示。

图4.1　数字式电压表硬件设计方案框图

3）系统硬件电路设计

数字式电压表硬件电路设计如图4.2所示，显示部分使用可编程键盘/显示器8279芯片。

图4.2　数字式电压表电路原理图

4）系统程序设计

（1）流程图

简易数字电压表系统的主程序流程图如图4.3所示。

图4.3　简易数字电压表系统主程序流程图

（2）参考程序

；分离高4位和低4位并依次存放在51H、52H中

；A/D转换后的数字量进行标度转换

；8279显示子程序

；用中断方式读取A/D转换结果

5）思考题

（1）如果对3个通道的模拟量进行巡回采样、轮流显示，电路原理图与控制程序应如何设计？

（2）如果将显示部分改由其他接口芯片完成，应做哪些修改？