基于STC89C51單片機的數(shù)字電壓表設計

0 引言
數(shù)字電壓表的設計和開發(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，它們適合在現(xiàn)場做手工測量，而要完成遠程測量并對測量的數(shù)據(jù)做進一步處理，運用傳統(tǒng)的數(shù)字電壓表是無法完成的。為此，本文設計了基于PC通信的數(shù)字電壓表，該表既可以完成測量數(shù)據(jù)的傳遞，又可借助PC進行測量數(shù)據(jù)的處理。所以，這種類型的數(shù)字電壓表無論在功能和實際應用上，都具有傳統(tǒng)數(shù)字電壓表無法比擬的優(yōu)點，這使得它的開發(fā)和應用都具有良好的前景。

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

2 數(shù)據(jù)采集電路原理
該新型數(shù)字電壓表測量的電壓類型為直流，測量范圍為0～5 V，下位機采用的單片機為STC89C51，AD轉(zhuǎn)化采用的是最常見的ADC0809，可通過RS232串行口與PC機進行通信，以傳送所測量的直流電壓數(shù)據(jù)。圖1所示是該數(shù)字電壓表的數(shù)據(jù)采集電路。電路的設計已做到了最小化，即沒有用任何附加邏輯器件做接口電路，便可實現(xiàn)單片機對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路模擬選通開關以及相應的通道鎖存譯碼電路，轉(zhuǎn)化時間大約為100μs左右。在電路應用中，首先要指定ADC0809的數(shù)據(jù)通道，當外部電壓進入芯片后，STATR信號由高到低，在脈沖的下降沿ADC0809開始轉(zhuǎn)換，同時管腳EOC電平變低，表示轉(zhuǎn)化正在進行，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數(shù)據(jù)采集程序、上位機可視化界面程序、單片機與PC機的串口通信等。單片機可采用C51編程，上位機操作可采用VC++6．0進行可視化編程，這樣，在串口調(diào)試的時候，就可以借助“串口調(diào)試助手”工具，并有效利用這個工具提高，整個系統(tǒng)效率。