基于AD574的高精度數字電壓表設計

AD574A是單片高速12位逐次比較型A/D轉換器，內置雙極性電路構成的混合集成轉換顯片，具有外接元件少，功耗低，精度高等特點，并且具有自動校零和自動極性轉換功能，只需外接少量的阻容件即可構成一個完整的A/D轉換器，其主要功能特性如下：分辨率：12位
非線性誤差：小于±1/2LBS或±1LBS 轉換速率：25us模擬電壓輸入范圍：0—10V和0—20V，0—±5V和0—±10V兩檔四種電源電壓：±15V和5V數據輸出格式：12位/8位

芯片工作模式：全速工作模式和單一工作模式

我們利用AD574與ATMEL公司的低價高性能單片機AT89C2051組成一個高精度的數字電壓表，電原理圖如圖1，AD574是12位逐次比較型A/D轉換器，共有12根數據線，AT89C2051的P1與AD574的高8位數據線直接相接，AD574的低4位數據線與單片機的高半4位P1.4——P1.7直接相接，數據的讀取是依靠單片機的控制線進行分時選通進行。P3.5接AD574的字節短周期控制線(A0)，P3.4接讀轉換數據控制腳(

)，P3.7直接與工作狀態指示端(STS)相連，這樣的結構決定只能是8位輸出形式，故

數據模式選擇端直接接地即可。AT89C2051只有15根I/O口線，上述用了11根，只余下4根口線，我們將輸出的數據通過單片機的串行口輸出，外接一片74LS164(串入并出)譯碼器進行擴展，同時顯示的數據為4位，剩下的2根口線仍不能滿足要求，還需要一片74LS138三——八譯碼器對顯示LED進行地址選通。

　　這里我們采用10V量程的輸入模式，故AD574的Pin13為被測電壓的輸入端，因為只使用了一片AD574轉換芯片，所以CS端直接接地即可。轉換器使用±12V電源電壓供電，工作電壓為+5V。

　　74LS164為串入并出譯碼器，AT89C2051通過串行口輸出的BCD串行碼經74LS164譯碼輸出為七段BCD碼，直接與LED的a——g相連，同時四位LED的數據線都一一對應連接在一起。LED數碼管選用共陽型，74LS138輸出的地址碼經一個三極管2SA1015(PNP)接LED的公共端，四位LED的顯示是通過地址線進行分時選通的，這就是我們常用的動態掃描顯示方式。

　　值得一提的是，動態掃描顯示方式中，動態掃描的頻率有一定的要求，頻率太低，LED將出現閃爍現象。如頻率太高，由于每個LED點亮的時間太短，LED的亮度太低，肉眼無法看清，所以一般均取10ms左右為宜，這就要求在編寫程序時，選通某一位LED使其點亮并保持一定的時間，程序上常采用的是調用延時子程序。在C51指令中，延時子程序是相當簡單的，并且延時時間也很容易更改。