引言
隨著電子科學技術不斷髮展，電子測量也變得越來越普遍，並且對測量的精度和功能的要求也是越來越高，而電壓的測量尤為突出，因為電壓的測量最為普遍。而且隨著電子技術的日益發展，更是經常需要測量高精度的電壓，所以數字電壓表就成為一種必不可少的測量儀器。
數字電壓表（Digital Voltmeter）簡稱DVM，它是採用數字化測量技術，把連續的模擬量（直流或交流輸入電壓）轉換成不連續的、離散的數字形式並加以顯示的儀表。由於數字是儀表具有讀書準確方便、精度高、誤差小、靈敏度高和解析度高、測量速度快等特點而倍受青睞[1]。
這款數字電壓表採用微控制器作為測量儀器的主控制器，採用具有中文字型檔的LCD 顯示器，設計具有10 位解析度，100Hz 的取樣頻率，並可以與顯示器之間進行通訊的電壓測量系統。這種以微控制器為主體的新型智慧儀表將微控制器技術與測量控制技術結合在一起，所以這種型別的數字電壓表無論在功能還是實際應用上，都具有傳統電壓表無法比擬的特點。
1 系統概述
數字電壓表主要由模數轉換電路、程式控制電路、顯示電路三部分組成。其中LPC2131自帶的10 位ADC 作為轉換電路，將輸入的模擬訊號進行取樣、轉換、然後將轉換的數字訊號送入MCU 進行處理，得出測量結果送入顯示電路進行顯示。
2 系統組成框圖
數字電壓表組成框所示.
3 硬體電路原理圖
LPC2131 微控制器是基於一個支援實時模擬和嵌入式跟蹤的16/32 位ARM7TDMI-SiCPU，128 位寬度的儲存器介面和獨特加速結構使32 位程式碼能夠在最大時鐘速率下執行而效能的損失卻很小，超小LQFP64 封裝，內帶8 路10 位的A/D 轉換器，每個通道的轉換時間低至2.44 微秒[2] [3]，低功耗模式適用於手持裝置。
FYD12864[4]是一種具有4 位/8 位並行、2 線或3 線序列多種介面方式，內部含有國標一級、二級簡體中文字型檔的點陣圖形液晶顯示模組；其顯示解析度為128×64, 內建819216*16點漢字，和128 個16*8 點ASCII 字符集.利用該模組靈活的介面方式和簡單、方便的操作指令，可構成全中文人機互動圖形介面。可以顯示8×4 行16×16 點陣的漢字. 也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯著特點。由該模組構成的液晶顯示方案與同類型的.圖形點陣液晶顯示模組相比，不論硬體電路結構或顯示程式都要簡潔得多，且該模組的價格也略低於相同點陣的圖形液晶模組。
LCD 模組控制晶片提供兩套控制命令，基本指令和擴充指令由RE 控制，在接受指令前，微處理器必須先確認其內部處於非忙碌狀態，如果在傳送一個指令前並不檢查BF 標誌，那麼在前一個指令和這個指令中間必須延長一段較長的時間，即等待起一指令確定執行完成。
該系統主要實現對電壓的測量，經測試端輸入的電壓，分壓取樣後送到LPC2131 程式處理，組後將測量結果在FYD12864LCD 顯示器顯示，由於ADC 本身的輸入範圍的限制，我們這裡輸入訊號最大值為+3.3V，取樣率達到100Hz,精度高於0.9%，在實際應用中，可以增加前級訊號調理電路使輸入訊號的範圍擴大。
4 系統軟體
根據設計要求，結合硬體原理圖與FYD12864 的使用手冊，為取樣頻率達到100Hz,把電壓測量結果直觀顯示出來，軟體程式流程圖[5]所示。
5 結論
本文給出了基於LPC2131 控制器的數字電壓表的硬體原理圖及其部分軟體程式設計，通過FYD1286LCD 顯示測量結果，展現了以軟體取代硬體並能提高系統性能的微控制技術。隨著微控制器應用的推廣，微控制器技術將不斷髮展完善。
[參考文獻] (References)
[1] 沙佔友，沙佔為.數字萬用表原理、使用與維修[M].北京:電子工業出版社，1988.
[2] 周立功 微控制器基礎與實戰[M].北京:北京航空航天大學出版社，2003.60.
[3] 周立功等.深入淺出ARM7——LPC213X/214X(上冊)[M].北京:北京航空航天大學出版社，2006.
[4] 李敏，孟臣. FYD12864 液晶中文顯示模組[OL]. [2012.3].
[5] 周啟海.C 語言程式設計教程[M].北京:機械工業出版社,2004.
[6] 謝興紅，林凡強，吳雄英.基於FYD12864LCD的數字電壓表設計[OL].[2012.3].
[7] 馬忠梅，籍順心等.微控制器的C 語言應用程式設計[M].第四版.北京:北京航空航天大學出版社，