基于ADC0809的数字电压表
摘要：数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表，是诸多数字化仪表的核心与基础，以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表，专用数字仪表一级各种非电量的数字化仪表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，它的应用已经非常普及了，数字电压表的主要技术指标在：测量范围，显示位数，测量速度，分辨率等方面。

本文是一基于单片机的数字电压表设计为研究内容。

首先对数字电压表作了简单的介绍、接着对A/D转换器作了解、单片机AT89C51与ADC0809的数字电压表的制作原理和系统设计，主要介绍了数字电压表的硬件电路、软件电路和利用Proteus仿真软件进行仿真等内容，以及设计的数字电压表的实用价值和优点。

关键词：AT89C51 ADC0809 A/D转换器 Proteus仿真软件
基于ADC0808与ADC0809的数字电压表有多种设计方案
第一种，最基础的一通道，数据进行处理显示0.00——5.00V
第二种，双通道，数据进行处理显示0.00——5.00V，可先择某一通道显示，可以选择两通道循环显示。

第三种，多通道，数据进行处理显示0.00——5.00V，多通道循环显示。

第四种，多通道，数据进行处理显示0.00——5.00V，可切换单通道显示与多通道循环显示。

（二）系统的主要模块
根据设计要求，系统可以分为A/D转换模块、接口模块、显示模块。

1. A/D转换模块
采用ADC0809转换芯片，其中A/D转换器用于实现模拟量向数字量的转换，单电源供电。

它是具有8路模拟量输入、8位数字量输出功能的A/D转换器，转换时间为100us,模拟输入电压范围为0V～5V,不需要零点和满刻度校准，功耗低，约15mW。

2. 接口模块
采用AT89C51单片机作为系统的控制单元，通过A/D转换将被测量转换为数字量送入单片机中，再由单片机产生显示码送入显示模块显示。

此方案各种功能易于实现，成本低、功耗低，显示稳定。

3．方案设计的基本思路
设计主要采用AT89C51单片机芯片和ADC0809模/数转换芯片来完成一个简易的数字电压表，能够对输入的0V～5V的模拟直流电压进行测量。

设计电路主要通
过ADC0809芯片的8路采样输入口IN0～IN7其中的一路输入的0V ～5V 的模拟量电压，产生相应的数字量经过其输出通道D0～D7传送给AT89C51芯片的P0口，模拟通道的选择由3个拨码开关来手动控制。

该电压表的测量电路主要由三个模块组成：A/D 转换模块、数据处理模块及显示控制模块。

A/D 转换主要由芯片ADC0809来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理模块。

数据处理则由芯片AT89C51来完成，其负责把ADC0809传送来的数字量经一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示。

显示模块主要由7段数码管及相应的驱动电路组成，显示测量到的电压值。

系统总体框图设计如图1所示：
图1 系统总体框图 设计单片机中的I/O 口都用做普通的输入输出口。

由P0端口接受ADC0809送来的二进制数值，由于P0口内部没有上拉电阻，是开漏的，不管它的驱动能力多大，相当于它是没有电源的，需要外部的电路提供，因此在P0口加上拉电阻。

接上拉电阻是起到提供电流的作用，如果接P1、P2、P3端口就不用外接电源和电阻了。

P1口是数码管数值输出口，P3.2、P3.3、P3.5口分别作为数码管的位驱动口。

转换结束状态信号EOC 接P3.7口，输出允许信号OE 接P2.2口，启动转换信号START 接P2.3口，地址锁存允许信号ALE 接P2.5口，由低至高电平正跳变时将通道地址锁存至地址锁存器中。

为了得到ADC0809的时钟信号，在设计中，利用了单片机的ALE 端口。

ALE/PROG ：地址锁存控制信号（ALE ）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。

设计中单片机的振荡脉冲频率为12MHz ，而ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲， 为了得到1MHz 的时钟频率，在电路中采用了74LS74带预置和清除端的双D 触发器74LS74，通过总原理图的接法，可以得到二分频器，连接至ADC0809的ALE 端，即可得到1MHz 的脉冲频率，满足ADC0809转
换的时钟脉冲。