设计开发 Ｉ披字技术 ｝＿广 简易数字电压表设计 万如王月吴建琴朱红海劳娜 （新疆师范大学，新疆乌鲁木齐８３００５４） 摘要：电压是基本的电参数，其它许多电参数可看作电压的派生量，由于电压测量方便，因此电压测量是电子测量中最基本的测量数 字电压表作为一种通用电子测试仪器，在生产生活中有着广泛的应用 该数字电压表各项性能指标达到了技术要求 具有数字显示、读数 准确快速、可转换量程，超量程自动报警功能，有很好的实际应用价值。 关键词：数字电压表；单片机；Ａ／Ｄ转换；液晶显示；报警 中图分类号：ＴＰ３６８ 文献标识－￣：－Ａ 文章编号：１００７—９４１６（２０１ ７）０１—０１ ５２—０ｌ 数字电压表作为一种基本电子设备无论是在教学、科 研还是在实际的工作中，都有着广泛的使用。数字电压表 作为一种通用电子测试仪器是学校教学工作设计时不可 缺少的一种测试仪器。运用单片机技术可以极大的提高数 字电压表的测量分辨率，其具有分辨率极高、误差小、测量 时间短、可编程、全数字化易于集成、体积小、重量轻等优 点。在现在的测量中技术中，传统模拟电压表，精度较低， 设计较复杂。数字电压表的数字化是将像直流电压一样的 连续的模拟信号转换成离散的不连续数字信号并加以显 示，这不同于传统的以指针加刻度盘读数的方法，从而有 效的减轻了读数的误差和视觉的疲劳。 数据的输出，Ｐ １口用做控制液晶。因此，对于本设计而言， 器件选择主要涉及到单片机的选型、显示方案和Ａ／Ｄ转换 方案这三个方面。 ２系统硬件设计 系统各个主要模块的方案如下：控制系统以单片机 ＳＴＣ８９Ｃ５２为核心；Ａ／Ｄ转换模块：ＡＤＣＯ８３２具有使用方 便，操作简单等功能，可由单片机直接提供其转换所需的 控制信号，时钟信号，每次完成转换时间迅速，满足设计需 求。同时ＡＤＣ０８３２具有体积小，价格便宜等优点，广泛应用 于精度要求适中的控制系统中， 本设计最终选用 ＡＤＣ０８３２，做为电压转化的首选芯片；显示模块：液晶ｌ６０２ １硬件系统框图 显示模块具有功耗低、价格低、连接方便等优点，已成为单 如图１—１所示，数字电压表主要由四个模块组成。Ａ／Ｄ 片机应用设计中很常用的信息显示器件，本设计采用 转换模可将要测量的电压存入芯片中，然后通过芯片将模 ＬＣＤ１６０２液晶显示。报警模块采用蜂鸣器，实现过压报警功 拟量转变成数字量，由Ｐ ２口控制，将数字量传送到单片机 能。系统硬件原理图如图２—１。 的Ｐ １口。复位模块用于单片机的复位。ｌ ６ ０ ２液晶显示模块 ３系统软件设计 主要用于把从单片机中的数据显示出来。其中Ｐ０用做液晶 主程序主要是完成系统初始化以及各个程序之问的 联系任务。系统上电后，程序先进行初始化，然后调用Ａ／Ｉ） ｌ＿二 ～■一．． 转换测量子函数，把输入的电压转换成数字量，再判断输 ；ｌ ｌ， 入电压是否大于设定电压值，过压则调用报警函数，否９１ｌＪ ｊ ｒ ¨＿ ；调用显示子函数。 ｈＣ Ｌ ｉ｝ …一 ～ ——一 ｆ Ｉｊ一 ＿■一 …一 ……～ … ４结语 本设计应用单片机技术、模数转换及液晶显示技术， 选取单片机ＳＴＣ８９Ｃ５２作为控制核心，ＡＤＣ０８３２为模数转换 芯片，ＬＣＤ ｌ ６０２液晶为显示器，通过软件与硬件相结合的方 法，设计制作了自动报警可换挡数字电压表。所设计的数 字电压表可实时显示测量范围为０—２０Ｖ的电压，并具备可 调整门限的过电压报警功能。 ｒ … ……一 图１—１数字电压表硬件结构图 参考文献 ‘０ ［１］廖钷锋．７１ ３５在智能电压／电流表中的应用［Ｊ］．中国仪器仪 表。２００６，（０５）：２５—２７． ［２］沙占友．数字化测量技术与应用［卜１］．北京：机械工业出版封， ２００４． ｒ ［３］谢自美．电子线路设计・实验・测试［卜１］．武汉：华中科技大学 图２—１数字电压表原理图 收稿日期：２０１６—１２—０５ 出版社，２００６． ［４］梁旭．软件工程实践教程［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２０ｌ １． 作者简介：万如垌（１９９４一），女，四川广安人，硕士研究生在读，研究方向：物理实验教学。 １５２ 、、 ｌ