张玉娟，程凤琴

(无锡城市职业技术学院，江苏 无锡 214153)

0 引 言

早期的电压检测是用机械式电压表实现的，不需要消耗任何电能，并且不会对被测电路产生任何影响。随着半导体技术的发展，人们研究出了电子式电压表，其体积比机械式电压表小得多，也更加便携。目前，对电压表的研究主要集中在基于AT89C51单片机、AT89C52单片机、AT89S51单片机、AT89S52单片机、AT89C2051单片机、W78E561单片机、嵌入式LPC1768芯片以及现场可编程门阵列FPGA电压表的研究[1-9]。电压检测技术包括模拟电路检测和数字电路检测两大类。其中，模拟电路检测具有检测速度快、响应时间短以及功耗低等显著特点，而数字电路检测具有检测精度高和显示效果好等特点。本文综合模拟电路和数字电路，设计了一款能够实现快速测量电压值的控制系统，并实现了如下的技术指标。其能够快速测量0～5 V的直流电压，能够通过4个LED指示灯显示0～1 V、1～2 V、2～3 V以及3 V以上的被测电压。此外，被测电压通过旋转电位器输出和检测系统通过220 V交流市电进行供电。

1 总体设计方案

系统的设计原理如图1所示。可以看出，整个系统由被测电压模块、放大模块、比较器模块、译码器模块、显示模块以及电源模块组成。其中，被测电压模块由一个电位器电路进行输出，通过调节电位器的旋钮给出不同的被测电压。由于被测电压值较低，不能直接被检测电路检测到，因此需要通过放大模块来放大被测电压。比较器模块用来识别放大模块输出电压值的所处范围，译码器模块用于将比较器输出的3位高低电平译码成十进制形式并进行输出，显示模块由4个LED灯组成用于显示被测电压的大小。……