隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子測(cè)量成為廣大電子工作者必須掌握的手段，對(duì)測(cè)量的精度和功能的要求也越來(lái)越高，而電壓的測(cè)量甚為突出，因?yàn)殡妷旱臏y(cè)量最為普遍。同時(shí)隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，特別是單片機(jī)的出現(xiàn)，正在引起測(cè)量控制儀表領(lǐng)域的新的技術(shù)革命。

　　V/F型A/D轉(zhuǎn)換器是積分型的一種，被測(cè)電壓Ux通過(guò)積分以后輸出一線性變化的電壓，控制一個(gè)振蕩器，產(chǎn)生與被測(cè)電壓成正比的頻率值；再用數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量出電路的頻率值，從而表示被測(cè)電壓的大小。這種轉(zhuǎn)換器具有良好的精度、線性和積分輸入特性，抗干擾能力強(qiáng)，而且信號(hào)便于遠(yuǎn)傳等特點(diǎn)。此外，它的應(yīng)用電路簡(jiǎn)單，外圍元件性能要求不高，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，與單片機(jī)的接口簡(jiǎn)單。

　　本設(shè)計(jì)在參閱了大量前人設(shè)計(jì)的數(shù)字電壓表的基礎(chǔ)上，利用單片機(jī)技術(shù)結(jié)合V/F 轉(zhuǎn)換芯片LM331 以及采用模擬開關(guān)CD4051 構(gòu)建了一個(gè)測(cè)量范圍達(dá)0-750V且具有自動(dòng)量程切換功能和過(guò)壓保護(hù)的交直流數(shù)字電壓表。本文首先簡(jiǎn)要介紹了積分式數(shù)字電壓表的主要組成部分及原理，然后詳細(xì)介紹了硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并給出了硬件電路的各部分電路的設(shè)計(jì)及原理以及軟件算法。

　　在電量的測(cè)量中，電壓、電流和頻率是最基本的三個(gè)被測(cè)量，其中電壓量的測(cè)量最為經(jīng)常。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更是經(jīng)常需要測(cè)量高精度的電壓，所以數(shù)字電壓表就成為一種必不可少的測(cè)量?jī)x器。數(shù)字電壓表（Digital Voltmeter）簡(jiǎn)稱DVM，它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，而采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，由精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與PC 進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。目前，由各種單片A/D 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，顯示出強(qiáng)大的生命力。與此同時(shí)，由DVM 擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平。積分式數(shù)字電壓表是一種間接轉(zhuǎn)換形式的數(shù)字電壓表，它是對(duì)輸入模擬電壓進(jìn)行積分并轉(zhuǎn)換成中間量——時(shí)間或頻率，再通過(guò)計(jì)數(shù)器將中間量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。