PC 数字电压表设计讨论论文 本文运用 AT89S51 和 AD678 进行 A/D 转换,根据数据采集的工作原理,设计实现数字电压表,最后完成单片机与 PC 的数据通信,传送所测量的电压值 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分析处理,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,既可以完成测量数据的传递,又可借助PC,做测量数据的处理。所以这种类型的数字电压表无论在功能和实际应用上,都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。 新型数字电压表的整机设计 该新型数字电压表测量电压类型是直流,测量范围是-5～+5V。整机电路包括:数据采集电路的单片机最小化设计、单片机与PC 接 口 电 路 、 单 片 机 时 钟 电 路 、 复 位 电 路 等 。 下 位 机 采 纳AT89S51 芯片,A/D 转换采纳 AD678 芯片。通过 RS232 串行口与PC 进行通信,传送所测量的直流电压数据。整机系统电路如图 1 所示。 数据采集电路的原理 在单片机数据采集电路的设计中,做到了电路设计的最小化,即没用任何附加逻辑器件做接口电路,实现了单片机对 AD678 转换芯片的操作。 AD678 是一种高档的、多功能的 12 位 ADC,由于其内部自带有采样保持器、高精度参考电源、内部时钟和三态缓冲数据输出等部件,所以只需要很少的外部元件就可以构成完整的数据采集系统,而且一次 A/D 转换仅需要 5ms。 在电路应用中,AD678 采纳同步工作方式,12 位数字量输出采纳 8 位操作模式,即 12 位转换数字量采纳两次读取的方式,先读取其高 8 位,再读取其低 4 位。根据时序关系,在芯片选择/CS=0 时,转换端/SC 由高到低变化一次,即可启动 A/D 转换一次。再查询转换结束端/EOC,看转换是否已经结束,若结束则使输出使能/OE 变低,输出有效。12 位数字量的读取则要控制高字节有效端/HBE,先读取高字节,再读取低字节。整个 A/D 操作大致如此,在实际开发应用中调整。 由于电路中采纳 AD678 的双极性输入方式,输入电压范围是-5～+5V,根据公式 Vx10(V)/4096*Dx,即可计算出所测电压 Vx 值的大小。式中 Dx 为被测直流电压转换后的 12 位数字量值。 RS232 接口电路的设计 AT89S51 与 PC 的接口电路采纳芯片 Max232。Max232 是德州仪器公司(TI)推出的一款兼容 RS232 标准的芯片。该器件...
