摘要数字电压表（Digital V oltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（交直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。
本章重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力理。
本设计是基于AT89C51单片机的一种电压测量电路,该电路A/D 转换采用ADC0804。
测量范围为直流或交流电压有效值0～200V ，并在四位LED数码管上显示。
测量最小分辨率为0.019V，本课题主要由A/D转换电路、数据处理及显示控制等三个模块组成。
控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换采用ADC0804。
关键词：DVM,A/D转换,AT89C51,ADC0804AbstractDigital voltmeter (Digital V oltmeter) referred to as DVM, it is the use of digital measuring technology, the continuous analog (DC input voltage) into a non continuous, discrete digital form and the instrument display. At the same time, extended from DVM various general and special digital instrumentation and become, to improve power and non power measurement technology to a new level. This chapter focuses on the monolithic A/D converter and composed by them based on single chip microcomputer digital voltage meter works at present, digital voltage meter is composed of various monolithic A/D converter, which has been widely used in electronic and electrical measurement, industrial automation instrument, automatic test system of intelligent measurement field, showing strong vitality of science. The design is a voltage measuring circuit based on AT89C51 single chip microcomputer, the circuit of A/D conversion using ADC0804. The measuring range of AC or DC voltage effective value was 0 ～200V, and in the four LED digital tube display. Measuring the minimum resolution of 0.019V, this thesis mainly consists of A/D conversion circuit, data and display of three modules control and processing. Control system adopts AT89C51 single-chip, A/D conversion using ADC0804.Keywords : DVM, A / D conversion , AT89C51, ADC0804目录1绪论 (1)1.1数字电压表的发展综述 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3课题的任务及意义 (2)1.3.1课题的任务 (2)1.3.2课题的意义 (2)1.4毕业设计内容 (3)1.4.1毕业设计主要工作 (3)1.4.2毕业设计论文构架 (3)2系统设计 (4)3各模块功能详述 (6)3.1输入电路部分 (6)3.1.1输入衰减电路 (6)3.1.2量程选择 (7)3.2保护电路 (7)3.2.1继电器 (7)3.2.2 继电器电路图 (9)3.2.3 二极管的选择 (11)3.2.4 继电器的选择 (11)3.2.5 声光报警模块 (12)3.3真有效值转换电路 (12)3.3.1真有效值转换的原理 (13)3.3.2真有效值转换器AD736应用电路 (15)3.4A/D转换电路 (16)3.5信号调理电路设计 (19)4芯片介绍 (20)4.1.1AD736各管脚功能 (20)4.1.2AD736工作原理 (21)4.1.1典型应用电路 (23)4.1.2注意事项 (25)4.2 AT89C51 概述： (25)4.2.1简单概述 (25)4.2.2主要功能特性 (25)4.2.3 AT89C51的引脚介绍 (26)4.3 ADC0804的简介 (29)4.3.1 ADC0804的逻辑结构 (29)4.3.2 ADC0804的引脚 (30)4.3.3 ADC0804应用说明 (31)5数字电压表的软件设计 (32)5.1程序设计 (32)5.2软件测试 (33)结论 (34)致谢 (35)附录 (36)附录一：原理图 (36)附录二：主要程序 (37)参考文献 (53)1绪论1.1数字电压表的发展综述数字电压表简称DVM,是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续的、离散的数字形式并加以显示的仪表。
与传统的模拟式仪表比较，具有显示清晰直观，读数准确，测量范围宽，扩展功能强等优点。
适用于数学实验演示及测控设备仪表等多种场合。
数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础，电压表的数字化是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，这有别于传统的以指针加刻度盘进行读数的方法，避免了读数的视差和视觉疲劳。
目前数字万用表的内部核心部件是A/D转换器，转换器的精度很大程度上影响着数字万用表的准确度，本文A/D转换器采用ADC0804对输入模拟信号进行转换，控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算和处理，最后驱动输出装置显示数字电压信号。
模拟式电压表具有电路简单、成本低、测量方便等特点，但测量精度较差，特别是受表头精度的限制，即使采用0.5级的高灵敏度表头，读测时的分辨率也只能达到半格。
再者，模拟式电压表的输入阻抗不高，测高内阻源时精度明显下降。
而数字电压表作为数字技术的成功应用，发展相当快。
数字电压表（Digital Voltmeter，DVM），以其功能齐全、精度高、灵敏度高、显示直观等突出优点深受用户欢迎。
特别是以A/D转换器为代表的集成电路为支柱，使DVM向着多功能化、小型化、智能化方向发展。
DVM应用单片机控制，组成智能仪表；与计算机接口，组成自动测试系统。
目前，DVM多组成多功能式的，因此又称数字多用表（Digital Multimeter，DMM）。
DVM是将模拟电压变换为数字显示的测量仪器，这就要求将模拟量变成数字量。
这实质上是个量化过程，即将连续的无穷多个模拟量用有限个数字表示的过程，完成这种变换的核心部件是A/D转换器，最后用LED数码管显示，困此，DVM的基本组成是A/D转换器和LED数码管。
DVM最基本功能是测直流电压，考虑到仪器的多功能化，可将交流电压变成直流电压。
DVM对直流电压直接测量时的测量精度最高，交流电压在变换成直流电压时，受功能选择变换器精度的限制，测量精度有所下降。
1.2 国内外研究现状传统的电压表功能单一、精度比较低，不能满足时代的需求，采用单片机的数字电压表精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可以与PC进行实时通信。
目前，由各种单片A/D转化器构成的数字电压表，以被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，显示出强大的生命力。
与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪表仪器，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。
数字电压表的设计和开发，已经有多种类型和款式。
传统的数字电压表各有特点，它们适合在现场做手工测量，要完成远程测量并要对测量数据做进一步处理，传统数字电压表是无法完成的。
然而基于PC通信的数字电压表，既可以完成数据的传递，又可以借助PC对测量数据的处理。
所以数字电压表无论在功能和实际上，都具有传统电压表无法比拟的特点，这使得他的开发和应用具有良好的前景。
1.3课题的任务及意义1.3.1课题的任务(1)通过毕业设计进一步掌握单片机应用系统设计方法和调试过程；(2)掌握交直流电压表的设计方法；(3)掌握单片机的接口技术及ADC0804芯片的特性、控制方法；（4）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计的方法和调试技术；（5）进一步熟练应用相关软件。
1.3.2课题的意义随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作着必须掌握的手段，对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。
本设计利用单片机技术结合A/D转换芯片构建一个数字电压表。
它量程宽，精度高，显示位数多，分辨率高，易与实现测量自动化，在现代测量中占据了巨大的地位。
设计的实现能够用于改进或维修学校部分实验室损坏的数字电压表，因而本设计具有非常实际的意义。
1.4毕业设计内容1.4.1毕业设计主要工作本设计以单片机为电路的核心部件，采用软件编程和硬件相结合的方式设计了一种量程可以切换且具有高清晰度显示的数字式交流电压表，其硬件电路简单，主要用软件编程的方式检测输入信号的大小来实现数字电压表的量程切换功能，在硬件电路上，通过量程选择电路和输入衰减电路来选择档位，输入的模拟电压通过A/D转换模块将其转换成数字电压，然后送到单片机中进行处理，处理后的数据送到LED中显示，同时通过串行通讯与上位机通信。
具体来讲主要完成如下工作：1.确定此课题的研究意义与可行性。
2.查阅相关资料，了解数字电压表的原理，确定数字电压表具体应用和实施。
3.复习电路、模电、数电、单片机等相关知识，为后面硬件部分的建模打好基础，熟悉所用到的软件。