1。2 研究意义

    DVM的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表，数字化是当前计量仪器发展的主要方向之一，而高准度的DC-DVC的出现，又使DVM进入了精密标准测量领域。传统的指针式刻度电压表功能单一，精度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满足数字化时代的需要。采用单片机的数字电压表，将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强、可扩展性强、集成方便，还可与PC实时通信。数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础[1]。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表。目前，由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。随着现代化技术的不断发展，数字电压表的功能和种类将越来越强，越来越多，其使用范围也会越来越广泛。采用智能化的数字仪器也将是必然的趋势，它们将不仅能提高测量准确度，而且能提高电测量技术的自动化程序，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表(如：温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域，从而提高计量检定人员的工作效率。

1。3 主要工作   

本设计采用AT89C51单片机作为核心部件，设计出的数字电压表将由A/D转换模块、数据处理主控模块和显示模块三个模块组成。A/D转换模块主要由芯片ADC0809来完成，它负责将采集到的模拟量转换为相应的数字量传送到数据处理模块（单片机）。数据处理主控模块由单片机AT89C51来完成，它负责将ADC0809传送过来的数字量经过一定的数据处理，产生相对应的显示码传送到显示模块进行显示。此外，它还控制芯片ADC0809的工作。此电压表可以测量0—5V的模拟输入电压值，并通过一个四位一体的7段数码管显示出来，显示直观、读取方便。本系统用单片机AT89C51构成数字电压表控制系统具有精度高、速度快、性能稳定和电路简单且工作可靠等特点，具有很好的使用价值。所以这种类型的数字电压表无论在功能和实际上,都将具有传统数字电压表无法比拟的特点，这使得它的开发和应用具有良好的前景。

2 系统总体设计方案

2。1 设计任务

（1）以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。

（2）采用1路模拟量输入，能够测量0-5V之间的直流电压值。

（3）电压显示用4位一体的LED数码管显示，至少能够显示两位小数。

2。2 系统总体框图

    本设计选择AT89C51单片机作为核心控制器件，A/D转换采用芯片ADC0809来实现。电压显示采用4位一体的LED数码管，LED数码管的段码输入由端口P1输出，位码输入由端口P2高四位输出。硬件电路设计由6个部分组成:A/D转换电路，AT89C51单片机系统，LED显示系统、时钟电路、复位电路以及测量电压输入电路。硬件电路设计如图2-1所示。

图2-1 数字电压表系统硬件设计框图

2。3 主要元器件清单

表2-1 主要元器件清单

所用器件名称 型号及大小 个数

单片机开发板 AT89C51 一个

A/D转换器 ADC0809 一个

LED 共阳