傳統(tǒng)的伏特表在我們的日常生活及科學研究中起到了其獨特的作用，但是在科學技術(shù)日新月異、集成芯片在日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛的今天顯得比較落伍：①它們的量程往往在出廠以前就限定好的，不能根據(jù)具體使用場合進行相應(yīng)調(diào)整;②測量精度有限;③不能夠?qū)y量結(jié)果用語音播放出來。本文將介紹一種由單片機最小系統(tǒng)、模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路 、語音電路、LED顯示電路組成的單片機式語音播報伏特表。

　　1、硬件設(shè)計

　　整個系統(tǒng)的組成可以分成四大部分：單片機、模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路、語音電路、LED顯示電路。下面就主要的部分進行具體介紹。

　　1.1、單片機

　　目前流行的單片機很多,其中89C51自帶有片內(nèi)ROM和一定數(shù)量的RAM，一般不需要擴展片外的存儲器，并且能和MCS—51產(chǎn)品兼容。本設(shè)計選擇89C51單片機，如下圖所示：

　　圖1 89C51單片機

　　本設(shè)計選用簡單基本的經(jīng)典復(fù)位電路，它利用電容和電阻的充放電來產(chǎn)生一個達到時間要求的連續(xù)低電壓，并輸入到單片機的復(fù)位管腳。

　　1.2、 模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路

　　模-數(shù)轉(zhuǎn)換選擇8位的ADC即AD0809，模塊分布如圖 1-2，測量范圍由REF(-)和REF(+)接的電壓決定，使用的時候可以根據(jù)具體的需求更改測量量程。

　　工作原理如下：首先，地址控制模塊中，由單片機送來“通道控制信號”選擇我們所需要的通道，隨后ALE信號鎖定該通道。此時，外界的模擬輸入就可以通過“模擬輸入開關(guān)”進入AD轉(zhuǎn)換器。這時，只要START信號一有效馬上就開始進行AD轉(zhuǎn)換。

　　AD轉(zhuǎn)換的過程其實就是一個“和參考電壓比較，逐次逼近”的過程。由“256電阻階梯”模塊提供參考電壓，并在“開關(guān)陣列”的控制下，和輸入進行比較，直到在“S.A.R.”模塊中得到一個比較精確的數(shù)字化輸出值，這時由“控制/定時模塊”發(fā)送EOC信號通知外部AD轉(zhuǎn)換完畢。所的到的數(shù)字信號存于“輸出鎖存模塊”中，只要單片機來一個OUTPUT ENABLE信號即可輸出數(shù)據(jù)。

　　ADC芯片如下：

　　圖 1-3 ADC芯片圖