一种基于单片机的电压表的制作方法

本实用新型涉及电压测试技术领域，尤其涉及一种基于单片机的电压表。

背景技术：

数字电压表出现在50年代初期，在60年代末期才发明出电压测量仪表，简称DVM(Digital Voltmeter)。它采用数字化测量技术，把连续的模拟量即连续的电压值，转变为不连续的数字量，再加以数字处理，最后通过显示器件显示。电子测量仪表的出现主要有两个原因，一是因为电子计算机的应用逐渐推广到系统的自动控制实验研究的领域，提出了将各种被观察量和被控制量转换成数码的要求，即为了实现控制及数据处理的需要；二是因为电子计算机的发展，促进了脉冲数字电路技术的进步，为数字化仪表的出现提供了条件，由于DVM的高速发展，DVM的功能和种类将越来越强，越来越多，其使用范围也会越来越广泛。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种基于单片机的电压表，采用了以单片机系统为核心，集测量系统和控制系统为一位的技术方法，解决了传统电压表使用复杂，功能种类繁多的技术问题，达到了操作简单，测量准确度较高的技术效果；采用多路直流输入的设计方法，解决了传统电压表仅能测量一路的技术问题，达到了在被测电路多的情况下传统电压表无法实现的技术效果；采用交流直流测量的技术设计，解决了在交流和直流电路多的情况下不能同时测量的技术问题，达到了同时测量交流和直流的技术效果。

为解决问题，本实用方案是：一种基于单片机的电压表，包括单片机单元、直流信号处理电路A、直流信号处理电路B、直流信号处理电路C、交流信号处理电路、按键控制电路、显示模块；直流信号处理电路A、直流信号处理电路B和直流信号处理电路C的输出端与单片机单元的输入I/O口连接，直流信号处理电路A、直流信号处理电路B、直流信号处理电路C的输出端与测试表笔连接，交流信号处理电路的输出端与单片机单元的输入I/O口连接，测试表笔与交流信号处理电路的输入端连接，按键控制电路的输出端与单片机单元的输入I/O口连接，单片机单元的输出I/O口与显示模块的输入端连接，电源模块与单片机单元的电源口连接，直流信号处理电路A、直流信号处理电路B、直流信号处理电路C、交流信号处理电路和显示模块的电源端与单片机单元的电源口连接。

进一步优化本技术方案，所述的单片机单元为STC12C52A60S2单片机，电源模块为1.5V的干电池，显示模块为LCD12864液晶显示屏。

进一步优化本技术方案，所述的直流信号处理电路A、直流信号处理电路B和直流信号处理电路C包括测试表笔；电阻R3的一侧与单片机单元P1.4口和电阻R6的一侧连接，R3的另一端与测试表笔的红表笔连接，R6的另一侧与单片机单元的GND口和测试表笔的黑表笔连接。

进一步优化本技术方案，所述的交流信号处理电路的测试表笔的红表笔与整流二极管D5的阳极和D4的阴极连接，测试表笔的黑表笔与整流二极管D7的阳极和D6的阴极连接，D4的阳极和D6的阳极与电容C3的一侧和单片机单元的GND口连接，D5的阴极和D7的阴极与C3的另一侧连接和单片机单元的P1.7口连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、使用STC12C52A60S2单片机作为主控单元，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具有极高性能价格比，尤其这款单片机自带A/D转换口，无须额外使用A/D转换芯片；

2、采用桥式整流电路的方法作为交流输入，方法简单，使交流电源既有正半周又有负半轴，这就会为单方向的全波脉动电压加在负荷上，这种电路简单可靠，稳定性强；

3、采用多路输入电路的方法，实现了常规电压表单路输入不能完成的功能，可以同时测量多路电压输入，使用更加方便，快捷。

附图说明

图1是本系统内部结构图；

图2是单片机单元电路图；

图3是直流信号测试电路图；

图4是交流信号测试电路图；

图5是按键控制电路图；

图6是显示模块接口图。

图中，1、单片机单元；2、直流信号处理电路A；3、直流信号处理电路B；4、直流信号处理电路C；5、交流信号处理电路；6、按键控制电路；7、显示模块；8、电源模块；9、测试表笔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

具体实施方式一：如图1-6所示，包括单片机单元1、直流信号处理电路A 2、直流信号处理电路B 3、直流信号处理电路C 4、交流信号处理电路5、按键控制电路6、显示模块7；直流信号处理电路A 2、直流信号处理电路B 3和直流信号处理电路C 4的输出端与单片机单元1的输入I/O口连接，直流信号处理电路A 2、直流信号处理电路B 3、直流信号处理电路C 4的输出端与测试表笔9连接，交流信号处理电路5的输出端与单片机单元1的输入I/O口连接，测试表笔9与交流信号处理电路5的输入端连接，按键控制电路6的输出端与单片机单元1的输入I/O口连接，单片机单元1的输出I/O口与显示模块7的输入端连接，电源模块8与单片机单元1的电源口连接，直流信号处理电路A 2、直流信号处理电路B 3、直流信号处理电路C 4、交流信号处理电路5和显示模块7的电源端与单片机单元1的电源口连接。

所述的单片机单元1为STC12C52A60S2单片机，电源模块8为1.5V的干电池，显示模块7为LCD12864液晶显示屏；所述的直流信号处理电路A 2、直流信号处理电路B 3和直流信号处理电路C 4包括测试表笔9；电阻R3的一侧与单片机单元1P1.4口和电阻R6的一侧连接，R3的另一端与测试表笔9的红表笔连接，R6的另一侧与单片机单元1的GND口和测试表笔9的黑表笔连接；所述的交流信号处理电路5的测试表笔9的红表笔与整流二极管D5的阳极和D4的阴极连接，测试表笔9的黑表笔与整流二极管D7的阳极和D6的阴极连接，D4的阳极和D6的阳极与电容C3的一侧和单片机单元1的GND口连接，D5的阴极和D7的阴极与C3的另一侧连接和单片机单元1的P1.7口连接；

如图1，直流信号处理电路A、直流信号处理电路B和直流信号处理电路C通过测试表笔9测量所测电路的直流电压，交流信号处理电路5通过测试表笔9测量所测电路的交流电压，然后通过单片机单元1的处理，将最后的电压显示在显示模块7上，这样多路电压测量，使用起来更加方便快捷，同时遇到一些需要直流和交流电压的测量时，可以同时测量，此系统方便快捷，简单好用。

图2为本实用新型的单片机的最小型系统，使用STC12C52A60S2单片机作为主控单元，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具有极高性能价格比，尤其这款单片机自带A/D转换口，无须额外使用A/D转换芯片；图4中，采用桥式整流电路的方法作为交流输入，方法简单，使交流电源既有正半周又有负半轴，这就会为单方向的全波脉动电压加在负荷上，这种电路简单可靠，稳定性强。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。