本课题研究内容

本课题研究的内容是设计一个简易数字电压表。做一个简易数字电压表可采用多种不同的方案。

方案一：可以采用单纯数字电路和相应的芯片实现，是通过硬件实现整个过程。

方案二：是采用单片机和AD转换芯片实现的，采用软硬件编程方法实现。

若采用是方案一由数字电路及芯片构建方案，电路是需要由模拟电路与数字电路两大部分组成，模拟部分包括输入放大器、A/D 转换器和基准电压源；数字部分包括计数器，译码器，逻辑控制器，振荡器和显示器。硬件的实现虽然在响应方面会比较快，但是外围硬件电路需要很多芯片和电路组成，设计起来繁琐、麻烦。而且要对显示获得功能方面做修改就要改硬件电路，困难度较高，而且比较麻烦。采用方案二是有单片机和AD转换芯片工作完成的，通过AD转换芯片将模拟信号转换为数字信号，当AD转换结束后然后送给单片机处理，单片机将处理完的信号，做相应的运算，送到数码管显示，显示出的值为测量到的电压值，采用方案二的好处是，在单片机和AD转换芯片的硬件的基础上，可以通过写软件实现测量的全过程，以为这次使用的AD转换芯片是AD0809，是有八路模拟信号输入，如果要改变输入信号的通道，或者要实现多路信号的检测，可以在原本的硬件的基础上，通过改写程序就可以实现全过程。这个方法很方便而且是8位AD，精度高。硬件简单，只需完成软件编程。综合所述的原因，对两种方案进行综合比较，最终选定方案二为最终方案。

本课题研究方案

简易数字电压表的设计根据设计要求实现，自然界的物理量多数都是模拟量，而我们所设计的数字电压表测量的电压也是数字量，本设计中是采用STC89C52单片机作为微控制芯片，而单片机所处理的信号是数字信号，所以在将电压量送给单片机处理前要经过AD转换芯片转换位数字信号，AD0809是本设计中选用的模数转换芯片，是一个8位的AD，转换的精度符合本设计的要求，而且具有8路模拟信号量的输入，可以任选其中一路，通过对单片机编程实现。单片机处理完信号后，送给数码管显示，完成电压测量。

本设计是基于STC89C52的单片机设计而成的一个对输入电压量进行测量的简易数字电压表。该简易数字电压表设计测量电压的范围分为3个档位的测量输入端，分别为0~5v档位、5~15v档位、15~30v档位等。因为自然界中多数的信号都是模拟量，而我们所要测量的电压量也是。当输入待测的模拟信号时即所测电压值时需要转换为数字信号才能被单片机处理，所以在被单片机处理前，需要通过模数转换芯片ADC0809做模数转换，ADC0809是8位A/D转换的芯片，转换精度为可达0.192v，能够达到设计所需要的要求。转换后经过单片机处理送到4位数码管显示。

本设计的核心是一个基于STC89C52单片机设计而成的简易数字电压表。数字电压表的应用范围广，原理简单，在设计制作中经常使用到。该简易数字电压表设计选用的主控芯片是STC89C52，待测信号输入模块有三个档位分别为第一档位：0~5v、第二档位：5~15v、第三档位15~30v电压的测量。而模拟转换部分，根据设计的要求，选用ADC0809就能达到要求。将待测信号处理完，要通过显示部分给予显示，这部分的显示采用的是4为共阴数码管来显示测量的结果。