基于AT89C51的簡易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)

基于AT89C51的簡易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)摘要：本文介紹了一種基于單片機(jī)的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)主要由三個(gè)模塊組成：A/D轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)處理模塊及顯示模塊。A/D轉(zhuǎn)換主要由芯片ADC0808來完成，它負(fù)責(zé)把采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量在傳送到數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理則由芯片AT89C51來完成，其負(fù)責(zé)把ADC0808傳送來的數(shù)字量經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生相應(yīng)的顯示碼送到顯示模塊進(jìn)行顯示；此外,它還控制著ADC0808芯片工作。該系統(tǒng)的數(shù)字電壓表電路簡單，所用的元件較少，成本低，且測量精度和可靠性較高。此數(shù)字電壓表可以測量0-5V的1路模擬直流輸入電壓值，并通過一個(gè)四位一體的7段數(shù)碼管顯示出來。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；數(shù)字電壓表；A/D轉(zhuǎn)換TheDesignofSimpleDigitalVoltmeterBasedonSingle-chipMicrocontrollerAbstract：Thispaperwhichintroducesakindofsimpledigitalvoltmeterisbasedonsingle-chipmicrocontrollerdesign.Thecircuitofthevoltagemeterismainlyconsistedofthreemouldpieces:A/Dconvertingmouldpiece,A/DconvertingismainlycompletedbytheADC0808,itconvertsthecollectedanalogdataintothedigitaldataandtransmitstheoutcometothemanifestationcontrollingmouldpiece.DataprocessingismainlycompletedbytheAT89C51chip,itprocessesthedataproducedbytheADC0808chipandgeneratestherightmanifestationcodes,alsotransmitsthecodestothemanifestationcontrollingmouldpiece.Also,theAT89C51chipcontrolstheADC0808chiptowork.Thevoltmeterfeaturesinsimpleelectricalcircuit,loweruseofelements,lowcost,moreover,itsmeasuringprecisionandreliability.Thevoltmeteriscapableofmeasuringvoltageinputsfrom1routerangingfrom0to5volt,anddisplayingthemeasurementsthoughadigitalcodetubeof7piecesofLED.KeyWords：Single-ChipMicrocontroller;DigitalVoltmeter;A/DConverter目錄1引言 12設(shè)計(jì)原理及要求 12.1數(shù)字電壓表的實(shí)現(xiàn)原理 12.2數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)要求 13系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 23.1設(shè)計(jì)思路 23.2設(shè)計(jì)過程 33.3AT89C51的功能介紹 33.3.1簡單概述 33.3.2主要功能特性 43.3.3AT89C51的引腳介紹 43.4ADC0808的引腳及功能介紹 43.4.1芯片概述 53.4.2引腳簡介 53.4.3ADC0808的轉(zhuǎn)換原理 53.574LS373芯片的引腳及功能 63.5.1芯片概述 63.5.2引腳介紹 73.6LED數(shù)碼管的控制顯示 73.6.1LED數(shù)碼管的模型 73.6.2LED數(shù)碼管的接口簡介 83.7硬件電路圖 94系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì) 94.1主程序 94.2A/D轉(zhuǎn)換子程序 104.3中斷顯示程序 145電壓表的調(diào)試及性能分析 155.1調(diào)試與測試 155.2分析性能 17參考文獻(xiàn) 18致謝 19PAGE18PAGE191引言隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，微處理器芯片的集成程度越來越高，單片機(jī)已可以在一塊芯片上同時(shí)集成CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器／計(jì)數(shù)電路，這就很容易將計(jì)算機(jī)技術(shù)與測量控制技術(shù)結(jié)合，組成智能化測量控制系統(tǒng)。數(shù)字電壓表（DigitalVoltmeter）簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。與此同時(shí)，由DVM擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測量技術(shù)提高到嶄新水平。本章重點(diǎn)介紹單片A/D轉(zhuǎn)換器以及由它們構(gòu)成的基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的工作原目前，由各種單片A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力理。本設(shè)計(jì)AT89C51單片機(jī)的一種電壓測量電路,該電路采用ADC0808本文介紹一種基于A/D轉(zhuǎn)換電路，測量范圍直流0～5V的4路輸入電壓值，并在四位LED數(shù)碼管上顯示或單路選擇顯示。測量最小分辨率為0.019V，測量誤差約為正負(fù)0.02V。2設(shè)計(jì)原理及要求本設(shè)計(jì)是利用單片機(jī)AT89C51與ADC0808設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，測量0－5V之間的直流電壓值，四位數(shù)碼顯示，但要求使用的元器件數(shù)目最少。2.1數(shù)字電壓表的實(shí)現(xiàn)原理ADC0808是8位的A/D轉(zhuǎn)換器。當(dāng)輸入電壓為5.00V時(shí)，輸出的數(shù)據(jù)值為255（0FFH），因此最大分辨率為0.0196（5/255）。ADC0808具有8路模擬量輸入端口，通過3位地址輸入端能從8路中選擇一路進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如每隔一段時(shí)間依次輪流改變3位地址輸入端的地址，就能依次對(duì)8路輸入電壓進(jìn)行測量。LED數(shù)碼管顯示采用軟件譯碼動(dòng)態(tài)顯示。通過按鍵選擇可對(duì)8路循環(huán)顯示，也可單路顯示，單路顯示可通過按鍵選擇顯示的通道數(shù)。2.2數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)要求可以測量0～5V范圍內(nèi)的3路直流電壓值。在4位LED數(shù)碼管上輪流顯示各路電壓值或單路選擇顯示，其中3位LED數(shù)碼管顯示電壓值，顯示范圍為0.00V～5.00V，1位LED數(shù)碼管顯示路數(shù),3路分別為0-2。要求測量的最小分辨率為0.02V。3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)思路多路數(shù)字電壓表應(yīng)用系統(tǒng)硬件電路由單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)碼管顯示電路和按鍵處理電路組成，由于ADC0808在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)需要有CLK信號(hào)，本試驗(yàn)中ADC0808的CLK直接由外部電源提供為500kHz的方波。由于ADC0808的參考電壓VREF＝VCC，所以轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，在數(shù)碼管上顯示出電壓值。實(shí)際顯示的電壓值(D/256*VREF)ADC0808采用逐次逼近法轉(zhuǎn)換，把模擬電壓轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制的D，由于是對(duì)直流電壓0～5V進(jìn)行采集，所以D對(duì)應(yīng)的電壓為V0

，我們的目的就是要把V0顯示在LED顯示器上，因?yàn)閱纹瑱C(jī)不好進(jìn)行小數(shù)點(diǎn)計(jì)算，所以有：V0=2*D擴(kuò)大了100倍，擴(kuò)大100倍后的結(jié)果高八位放寄存器B，低八位放寄存器A，分寄存器B為0或不為0的情況進(jìn)行存取數(shù)據(jù)，得到的結(jié)果個(gè)位放入R0，十位放入R1，通過查表使之顯示在LED顯示器。時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路復(fù)位電路A/D轉(zhuǎn)換電路測量電壓輸入顯示系統(tǒng)AT89C51P1P2P2P0圖3-1總體框圖3.2設(shè)計(jì)過程簡易數(shù)字電壓測量電路由A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成。電路原理圖見附錄2。A/D轉(zhuǎn)換由集成電路0808完成。0808具有8路模擬輸入端口，地址(23-25)腳可決定對(duì)哪路模擬輸入作A/D轉(zhuǎn)換，22腳為地址鎖存控制，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，對(duì)地址信號(hào)進(jìn)行鎖存。6腳為測試控制，當(dāng)輸入一個(gè)2us寬高電平脈沖時(shí)，就開始A/D轉(zhuǎn)換。7腳為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)7腳輸出高電平。9腳為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制，當(dāng)OE腳為高電平時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從該端口輸出。10腳為0808的時(shí)鐘輸入端，由外部信號(hào)源提供。單片機(jī)的P1、P3.0-P3.3端口作為四位LED數(shù)碼管現(xiàn)實(shí)控制。P3.5端口用作單路顯示/循環(huán)顯示轉(zhuǎn)換按鈕，P3.6端口用作單路顯示時(shí)選擇通道。P0端口作A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀入用，P2端口用作0808的A/D轉(zhuǎn)換控制。3.3AT89C51的功能介紹3.3.1簡單概述AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C51是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖3-2所示。圖3-2AT89C51芯片模型3.3.2主要功能特性(1)4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器。(2)32個(gè)雙向I/O口；128×8位內(nèi)部RAM。(3)2個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷，時(shí)鐘頻率0-24MHz。(4)可編程串行通道。(5)5個(gè)中斷源。(6)2個(gè)讀寫中斷口線。(7)低功耗的閑置和掉電模式。(8)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。3.3.3AT89C51的引腳介紹89C51單片機(jī)多采用40只引腳的雙列直插封裝(DIP)方式，下面分別簡單介紹。(1)電源引腳電源引腳接入單片機(jī)的工作電源。Vcc(40引腳）：+5V電源。GND(20引腳)：接地。(2)時(shí)鐘引腳XTAL1(19引腳)：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器電路的輸入端。XTAL2(20引腳)：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。圖3-3電源接入方式3)復(fù)位RST(9引腳)在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腳時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。(4)/Vpp(31引腳)為外部程序存儲(chǔ)器訪問允許控制端。當(dāng)它為高電平時(shí)，單片機(jī)讀片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，在PC值超過0FFFH后將自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部程序存儲(chǔ)器。當(dāng)它為低電平時(shí)，只限定在外部程序存儲(chǔ)器，地址為0000H~FFFFH。Vpp為該引腳的第二功能，為編程電壓輸入端。3.4ADC0808的引腳及功能介紹3.4.1芯片概述ADC0808是一種典型的A/D轉(zhuǎn)換器。它是由8位A/D轉(zhuǎn)換器，一個(gè)8路模擬量開關(guān)，8位模擬量地址鎖存譯碼器和一個(gè)三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器組成；+5V單電源供電，轉(zhuǎn)化時(shí)間在100us左右；內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，故需外部提供時(shí)鐘信號(hào)。芯片模型如圖3-4所示。圖3-4ADC0808芯片模型3.4.2引腳簡介(1)IN0~IN7：8路模擬量輸入端。(2)D0~D7：8位數(shù)字量輸出端口。(3)START：A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入端。(4)ALE：地址鎖存允許信號(hào)，高電平有效。(5)EOC：輸出允許控制信號(hào)，高電平有效。(6)OE：輸出允許控制信號(hào)，高電平有效。(7)CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端。(8)A、B、C：轉(zhuǎn)換通道地址,控制8路模擬通道的切換。A、B、C分別與地址線或數(shù)據(jù)線相連，三位編碼對(duì)應(yīng)8個(gè)通道地址端口，A、B、C=000~111分別對(duì)應(yīng)IN0~IN7通道的地址端口。3.4.3ADC0808的轉(zhuǎn)換原理ADC0808采用逐次比較的方法完成A/D轉(zhuǎn)換，由單一的+5V電源供電。片內(nèi)帶有鎖存功能的8路選1的模擬開關(guān)，由A、B、C的編碼來決定所選的通道。ADC0809完成一次轉(zhuǎn)換需100μs左右，它具有輸出TTL三態(tài)鎖存緩沖器，可直接連接到AT89C51的數(shù)據(jù)總線上。通過適當(dāng)?shù)耐饨与娐?，ADC0808可對(duì)0~5V的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。圖3-5ADC0808與單片機(jī)的連接3.574LS373芯片的引腳及功能3.5.1芯片概述74LS373是一種帶有三態(tài)門的8D鎖存器，其在本設(shè)計(jì)中是鎖存P0口的低8位地址，芯片模型如圖3-6所示。圖圖3-674LS373芯片模型3.5.2引腳介紹(1)D0～D7:8位數(shù)據(jù)輸入線；(2)Q0～Q7:8位數(shù)據(jù)輸出線(3)G:數(shù)據(jù)輸入鎖存選通信號(hào)。當(dāng)加到該引腳的信號(hào)為高電平時(shí)，外部數(shù)據(jù)選通到內(nèi)部鎖存器，負(fù)跳變時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存到鎖存器中。(4):數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，低電平有效。當(dāng)該信號(hào)為低電平時(shí)，三態(tài)門打開，鎖存器中的數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)輸出線上，當(dāng)該信號(hào)為高電平時(shí)，輸出線為高阻態(tài)。74LS373用作地址鎖存器時(shí)，應(yīng)使OE為低電平，此時(shí)鎖存使能端C為高電平時(shí)，輸出Q1~Q8

狀態(tài)與輸入端D1~8狀態(tài)相同；當(dāng)C發(fā)生負(fù)的跳變時(shí)，輸入端D1~D8

數(shù)據(jù)鎖入Q1~Q8。51單片機(jī)的ALE信號(hào)可以直接與74LS373的C連接。在MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)中，常采用74LS373作為地址鎖存器使用，其連接方法如上圖所示。其中輸入端D1~D8接至單片機(jī)的P0口，輸出端提供的是低8位地址，G端接至單片機(jī)的地址鎖存允許信號(hào)ALE。輸出允許端OE接地，表示輸出三態(tài)門一直打開。圖3-774LS373與單片機(jī)連接3.6LED數(shù)碼管的控制顯示3.6.1LED數(shù)碼管的模型LED數(shù)碼管模型如圖3-8所示。圖圖3-8LED數(shù)碼管模型3.6.2LED數(shù)碼管的接口簡介LED的段碼端口A～G分別接至AT89C51的P1.0～P1.7口，位選端1～4分別接至P3.5、P3.4、P3.1、P3.0，如圖3-9所示。圖圖3-9LED與AT89C51的硬件連線3.7硬件電路圖用Protues軟件仿真設(shè)計(jì)的電路如圖3-10所示。圖3-10仿真電路4系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)多路數(shù)字電壓表系統(tǒng)軟件程序主要有主程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序和中斷顯示程序組成。4.1主程序主程序包含初始化部分、調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序和相應(yīng)外部0中斷顯示電壓數(shù)值程序，初始化部分包含存放通道的緩沖區(qū)初始化和顯示緩沖區(qū)初始化。另外，對(duì)于單路顯示和循環(huán)顯示，系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)標(biāo)志位00H控制，初始化時(shí)00H位設(shè)置為0，默認(rèn)為循環(huán)顯示，當(dāng)它為1時(shí)改變?yōu)閱温凤@示控制，00H位通過單路、循環(huán)按鍵控制。流程圖如圖4-11所示。開始開始顯示子程序A/D轉(zhuǎn)換子程序初始化圖4-11主程序流程圖主程序：voidmain()

{

ucharvalue[4];

while(1)

{

AD_shift(AD_get());

value_shift(value);

Display(value);

}

}4.2A/D轉(zhuǎn)換子程序A/D轉(zhuǎn)換子程序用于對(duì)ADC0808的4路輸入模擬電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換的數(shù)值存入4個(gè)相應(yīng)的存儲(chǔ)單元中，A/D轉(zhuǎn)換子程序每隔一定時(shí)間調(diào)用一次，即隔一段時(shí)間對(duì)輸入電壓采樣一次，如圖4-12所示。啟動(dòng)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束？輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)值轉(zhuǎn)換顯示結(jié)束開始圖4-12A/D轉(zhuǎn)換流程圖子程序：#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineAD_dataP1

//AD0808數(shù)據(jù)輸出端#defineLED_portP0

//數(shù)碼管段#defineLED_posP3

//數(shù)碼管位sbitSTART=P2^5;sbitOE=P2^7;sbitEOC=P2^6;sbitALE=P2^2;uintDCtemp=0;

//電壓臨時(shí)數(shù)據(jù)ucharcodeLED_seg[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};

ucharcodepos[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};voidDelay(uchart)

//延時(shí)函數(shù)

{

uchari,j,k;

for(i=0;i<t;i++)

for(j=0;j<20;j++)

for(k=0;k<20;k++);}ucharAD_get(){

ucharDCdata;

START=0;

ALE=1;

//因?yàn)槟M輸入只采用一路，地址段直接接地，使用IN0作為輸入端

START=1;

START=0;

ALE=0;

while(EOC==0);

OE=1;

DCdata=AD_data;

OE=0;

Delay(10);

returnDCdata;}voidAD_shift(ucharDCdata){

uchari;

floatDC=0;

for(i=0;i<8;i++)

{

if(DCdata&1<<i)

{

DC+=(1<<i)*19.6;

}

}

DCtemp=(int)DC;

}voidvalue_shift(ucharvalue[])

{

value[0]=DCtemp/1000;

value[1]=DCtemp/100%10;

value[2]=DCtemp/10%10;

value[3]=DCtemp%10;}voidDisplay(ucharvalue[])

{

uchari;

for(i=0;i<4;i++)

{

LED_pos=pos[i];

//位控制

if(i==0)

LED_port=LED_seg[value[i]]+0x80;

//段碼

else

LED_port=LED_seg[value[i]];

Delay(1);

}

}voidmain()

{

ucharvalue[4];

while(1)

{

AD_shift(AD_get());

value_shift(value);

Display(value);

}

}4.3中斷顯示程序設(shè)計(jì)中采用中斷的方式來讀取轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)能節(jié)省CPU的資源當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置好后，一旦數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成，便會(huì)進(jìn)入外部中斷0，然后在中斷中讀取轉(zhuǎn)換的數(shù)值，處理數(shù)據(jù)并送數(shù)碼管顯示輸出。LED數(shù)碼管采用軟件譯碼動(dòng)態(tài)掃描的方式。在中斷程序中包含多路循環(huán)顯示程序和單路顯示程序，多路循環(huán)顯示程序把4個(gè)存儲(chǔ)單元的數(shù)值依次取出送到4個(gè)數(shù)碼管上顯示，每一路顯示一秒。單路顯示程序只對(duì)當(dāng)前選中的一路數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。每路數(shù)據(jù)顯示時(shí)需經(jīng)過轉(zhuǎn)換變成十進(jìn)制BCD碼，放于4個(gè)數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)中。單路或多路循環(huán)顯示通過標(biāo)志位00H控制。在顯示控制程序中加入了對(duì)單路或多路循環(huán)按鍵的判斷。數(shù)字量送P1口數(shù)字量送P1口取段碼地址P3.1=1？調(diào)用循環(huán)顯示程序調(diào)用單路顯示程序顯示的是第4路重新調(diào)用顯示程序NYNY圖4-13中斷顯示程序流程圖中斷程序：ucharAD_get(){

ucharDCdata;

START=0;

ALE=1;

//因?yàn)槟M輸入只采用一路，地址段直接接地，使用IN0作為輸入端

START=1;

START=0;

ALE=0;

while(EOC==0);

OE=1;

DCdata=AD_data;

OE=0;

Delay(10);

returnDCdata;}5電壓表的調(diào)試及性能分析5.1調(diào)試與測試本設(shè)計(jì)應(yīng)用Proteus6及KEIL51軟件,首先根據(jù)自己設(shè)計(jì)的電路圖用Proteus6軟件畫出電路模型，關(guān)于這個(gè)軟件的使用通過查一些資料和自己的摸索學(xué)習(xí)；然后我們用KEIL51軟件對(duì)所編寫的程序進(jìn)行編譯、鏈接，如果沒有錯(cuò)誤和警告便可生成程序的hex文件，將此文件加到電路圖上使軟硬件結(jié)合運(yùn)行，最后進(jìn)行端口電壓的對(duì)比測試，測試的第一路對(duì)比見圖5-14中標(biāo)準(zhǔn)電壓值采用Proteus6軟件中的模擬電壓表測得。圖圖5-14數(shù)字電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表的比較從圖中可以看出，簡易數(shù)字電壓表與“標(biāo)準(zhǔn)”數(shù)字電壓表測得的絕對(duì)誤差均在0.02V以內(nèi)，這與采用8位A/D轉(zhuǎn)換器所能達(dá)到的理論誤差精度相一致，在一般的應(yīng)用場合可以完全滿足要求。（1）當(dāng)IN0口輸入電壓值為0.05V時(shí)，顯示結(jié)果如圖5-15所示，測量誤差為0.1V。圖5-15（2）當(dāng)IN0輸入電壓值為1.50V時(shí)，顯示結(jié)果如圖5-16所示，測量誤差為0.04V。圖5-16（3）當(dāng)IN0口輸入電壓值為3.50V時(shí)，顯示結(jié)果如圖5-17，測量誤差為0.06V。圖5-175.2分析性能通過以上仿真測量結(jié)果可得到簡易數(shù)字電壓表與“標(biāo)準(zhǔn)”數(shù)字電壓表對(duì)比測試表，如下表5-1所示：表5-1簡易數(shù)字電壓表與“標(biāo)準(zhǔn)”數(shù)字電壓表對(duì)比測試表標(biāo)準(zhǔn)電壓值/V簡易電壓表測量值/V絕對(duì)誤差/V0.000.000.000.500.520.021.001.000.001.501.510.012.002.020.022.502.500.003.003.000.003.503.510.014.004.000.004.995.000.01由于單片機(jī)AT89C51為8位處理器，當(dāng)輸入電壓為5.00V時(shí)，ADC0808輸出數(shù)據(jù)值為255（FFH），因此單片機(jī)最高的數(shù)值分辨率為0.0196V(5/255)。這就決定了電壓表的最高分辨率只能到0.0196V，從上表可看到，測試電壓一般以0.01V的幅度變化。從上表可以看出，簡易數(shù)字電壓表測得的值基本上比標(biāo)準(zhǔn)電壓值偏大0-0.01V，這可以通過校正ADC0808的基準(zhǔn)電壓來解決。因?yàn)樵撾妷罕碓O(shè)計(jì)時(shí)直接用5V的供電電源作為電壓，所以電壓