基于单片机的多量程电压测量系统的设计

贾明明 张可菊* 沈阳工学院信息与控制学院

1 引言

本系统主要采用AT89S52芯片和ADC0809芯片，来完成一个多量程电压测量系统的设计，能够对输入的0～30V的模拟直流电压进行测量，并通过一个4位一体的8段LED数码管进行轮流显示或单路选择显示，测量误差约为0.02 V。还可以与PC进行串行通信。

2 系统结构框图

自动报时电子钟主要由AT89S52单片机，复位电路，晶振电路，数码管显示电路，蜂鸣器驱动电路和键盘电路及控制软件设计等组成。其系统结构图如图1所示。

图1 系统结构框图

3 单片机最小系统设计

AT89S52单片机的硬件结构具有性能强，功能部件种类齐全等特点。特别是此单片机的CPU位处理器，它是一个完整微计算机，这个1位微计算机具有自己的位寄存器、CPU、指令集和I/O口。8位机在数据采集，运算处理等地方有很大的优点；而1位机在逻辑电路仿真、开关决策、过程控制方面更加有自己的长处。MCS-51单片机中8位机和1位机的硬件资源复合在一起，两者继承了各自的优点，它是在单片机历史上的一个重大的突破，这同时也是MCS-51单片机的精美之处。在本设计里，单片机的最主要的一个作用就是完成频率的计数。通过外围电路与单片机P3.4口相连接，通过单片机P3.4口进行计数，将定时器的时间设定在1秒，1秒P3.4所记次数就是外围电路的频率。由于频率f是单片机很容易处理的数字量，单片机在计数时误差值非常小，所以，对提高测量的精度很有帮助。单片机最小系统如图2所示。

图2 单片机最小系统

本设计用单片机制作的多量程电压测量系统，能够把模拟的电压信号转换成数字电压信号并显示，方便人们直观准确的检测电压的变化。多量程电压测量系统所介绍的直流电压测量与传统的电压测量相比，具有读数方便，测压准确、速度快，其输出的电压值用数字显示，主要用于多测压比较准确的场所。该设计控制器使用单片机AT89SC52，使用多量程测压，并通过数码管进行显示。多量程电压测量系统通过键盘来实现复位功能，通过A/D转换器、AT89S52进行检测、采样、控制，下位机通过发光二极管显示实时温度，并通过单片机处理实现电压测量功能。在程序设计时，采用汇编语言C语言来编写源程序，基于电路原理，设计相应的子程序，调试成功后，将子程序组合整理成为总程序，通过各模块的结构与原理，可以更好的了解各部分所实现的功能。

[1]周坚.单片机轻松入门.北京航空航天大学出版社,2004年

[2]郑锋.51单片机应用系统典型模块开发大全.北京：中国铁道出版社，2010