实现数字电压表的电路，一般所用的元件较多，调节起来也不太方便。本文介绍用数字电位器和单片机相联来实现，比一般A/D一数控一D/A 的方法要大大简化和方便，可使调节工作实现自动化，不但元件少，而且成本低。

　　1 硬件设计

　　整个硬件电路图如1所示。实现本数字电压表的主要元件之一是单片机89C51.89C51是ATMEL公司推出的高性能CMOS 8位微控制器，指令和管脚与MCS一51产品兼容，片内带有4 KB闪烁可编程存储器。所以不须在外围电路设置程序存储器_1].

图1 硬件电路原理图

　　实现本数字电压表的另一主要元件是数字电位器X9313.X9313是一个包含31个电阻单元的电阻阵，在每个单元之间和两个端点都有可以被滑动单元访问的抽头点，滑动单元的位置可以被储存在一个非易失性存储器中。X9313有3个部分：输入控制、计数器和译码部分；非易失性存储器；以及电阻阵列。CS,U/D 和INC的3个输入端控制滑动端沿着电阻阵列在 "与 之间移动。当CS,INC都保持为低时，若U/D 为高，滑动端将上升；若U/D 为低，滑动端下降。可以由单片机控制U/D 的状态，从而控制X9313移动滑动端上升或下降达到合适的微调为止。当CS转变为高，而INC也是高时，无论U/D 为何值，计数器的值都将被储存在非易失性存储器中 ].如果将X9313的 接+ 5V,V 接地，则X9313一个单元代表的电压数为10/31（V），即（OAH/1FH ）c .

　　被测电压 与X9313的抽头电压 w用电压比较器339进行比较。339的逻辑功能如下：若输入端A 的值小于输入端B的值，则输出端c为0;若输入端A 的值大于输入端B的值，则输出端C为1.在此，将339的输入端A 接被测电压 x,输入端B接X9313的抽头电压w ,其比较结果c通过端口P1.1送到单片机，单片机通过判断，再用P1.3,P1.2,P1.0分别控制X9313的U/D,INC,CS端子，指挥X9313动作，即是抽头上滑，下滑还是储存数据。经多次循环比较，当调整的抽头电压 w等于被测电压 x时，单片机将 u,的数值变为BCD码送往显示驱动器CD4511,显示电压值。本设计分别用P3.0~P3.3控制显示位数的4511的，B,C,D,用P1.4~P1.3控制显示第二位数的4511的 ,B,C,D.

　　2 软件设计

　　主程序框图如图2所示。在状态初始化部分，首先保证Vw一0,即抽头要滑到下端。操作过程如下：单片机控制X9313的CS,U/D,INC,使向下滑动，每滑动一个单元，储存抽头位置，这样，一直下滑31次，以此保证Vw=0.初始化完成后，单片机控制X9313的抽头往上滑动，每上滑一个单元，储存抽头位置，作为下次滑动的基础，然后将Vw与Vx比较，单片机检查比较结果P1.1的情况决定 w是否等于 .如不等，则控制抽头再上移，同时储存抽头位置，直至Vw-V .用寄存器R.来统计抽头从零上移的单元个数。

图2 主程序流程图

图3 具体算法及显示流程图

　　3 结 束 语

　　用单片机对数字电位器编程控制实现数字电压表，不仅所用元器件数量少，而且调节起来非常方便，整个系统因为使用逻辑控制，性能也更稳定。

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