基于STC89C51單片機(jī)的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)

0 引言
數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)已有很多類型和款式，傳統(tǒng)的數(shù)字電壓表有自己的特點(diǎn)，它們適合在現(xiàn)場(chǎng)做手工測(cè)量，而要完成遠(yuǎn)程測(cè)量并對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理，運(yùn)用傳統(tǒng)的數(shù)字電壓表是無(wú)法完成的。為此，本文設(shè)計(jì)了基于PC通信的數(shù)字電壓表，該表既可以完成測(cè)量數(shù)據(jù)的傳遞，又可借助PC進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的處理。所以，這種類型的數(shù)字電壓表無(wú)論在功能和實(shí)際應(yīng)用上，都具有傳統(tǒng)數(shù)字電壓表無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，這使得它的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用都具有良好的前景。

1 系統(tǒng)構(gòu)成
本系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩部分構(gòu)成，硬件主要包括數(shù)據(jù)采集電路，單片機(jī)最小數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，單片機(jī)與PC機(jī)的接口電路等。軟件主要有單片機(jī)數(shù)據(jù)采集程序，單片機(jī)與上位機(jī)通信程序，以及上位機(jī)數(shù)據(jù)處理程序。

2 數(shù)據(jù)采集電路原理
該新型數(shù)字電壓表測(cè)量的電壓類型為直流，測(cè)量范圍為0～5 V，下位機(jī)采用的單片機(jī)為STC89C51，AD轉(zhuǎn)化采用的是最常見(jiàn)的ADC0809，可通過(guò)RS232串行口與PC機(jī)進(jìn)行通信，以傳送所測(cè)量的直流電壓數(shù)據(jù)。圖1所示是該數(shù)字電壓表的數(shù)據(jù)采集電路。電路的設(shè)計(jì)已做到了最小化，即沒(méi)有用任何附加邏輯器件做接口電路，便可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)ADC0809轉(zhuǎn)換芯片的操作。圖1中的ADC0809是8位的模數(shù)轉(zhuǎn)化芯片，片內(nèi)有8路模擬選通開(kāi)關(guān)以及相應(yīng)的通道鎖存譯碼電路，轉(zhuǎn)化時(shí)間大約為100μs左右。在電路應(yīng)用中，首先要指定ADC0809的數(shù)據(jù)通道，當(dāng)外部電壓進(jìn)入芯片后，STATR信號(hào)由高到低，在脈沖的下降沿ADC0809開(kāi)始轉(zhuǎn)換，同時(shí)管腳EOC電平變低，表示轉(zhuǎn)化正在進(jìn)行，轉(zhuǎn)化完成之后，管腳EOC的電平變高，表示一次轉(zhuǎn)化結(jié)束。

3 軟件編程
本系統(tǒng)的軟件程序主要包括下位機(jī)數(shù)據(jù)采集程序、上位機(jī)可視化界面程序、單片機(jī)與PC機(jī)的串口通信等。單片機(jī)可采用C51編程，上位機(jī)操作可采用VC++6．0進(jìn)行可視化編程，這樣，在串口調(diào)試的時(shí)候，就可以借助“串口調(diào)試助手”工具，并有效利用這個(gè)工具提高，整個(gè)系統(tǒng)效率。