简易数字电流表课程设计

合集下载

简易数字电流表设计报告

摘要 2 关键词2

1 概述 3

1.1设计意义 3

1.2系统主要功能 3

2 硬件电路设计方案及描述3

2.1 设计方案 3 2.2 主要元器件的介绍 4

2. 3控制电路模块13

2.4 元件清单16 3数字式电流表的软件设计16

3.1系统程序设计总方案 16

3.2系统子程序设计 17 4数字式电流表的调试19

4.1软件调试 19 4.2显示结果及误差分析 20 5总结22附录1.电路原理图及仿真图23附录2. 程序代码24参考文献 26

基于单片机的简易数字电流表设计

摘要

数字电流表的诞生打破了传统电子测量仪器的模式和格局。它显示清晰直观、读数准确，采用了先进的数显技术，大大地减少了因人为因素所造成的测量误差事件。数字电流表是建立在数字电压表的基础上，让电压表与电阻串联，其显示的是电流，数字电压表是把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式，并加以显示的仪表。数字电流表把电子技术、计算技术、自动化技术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起，成为仪器、仪表领域中独立而完整的一个分支，数字电流表标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。本设计采用了以单片机为开发平台，控制系采用AT89C52单片机，A/D转换采用ADC0809。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便进行8路其它A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。简易数字电流测量电路由A/D转换、数据处理、显示控制等组成。

关键词：单片机 AT89C51 A/D转换ADC0809数据处理

1 .概述

基于51单片机的数字电流表设计

湖南科技大学

单片机课程设计

题目基于单片机的数字电流表设计姓名

学院

专业

学号

指导教师

成绩

二o—一年五月二十六日

单片机课程设计任务书

一、设计题目：

基于单片机的数字电流表设计

二、设计要求：

1、数字电流表在平常工作环境中能良好工作

2、能测0——1000mA电流，至少能达1%的精度

3、要求掌握I/V信号转换，A/D转换器的使用和数据采集系统的设

计

4、电流表能数字显示，且由单片机处理采集数据并驱动LED显示

摘要

本设计是通过采样电阻及信号放大电路将待测的电流信号I转换成0—IV电压信号，由A/D转换器采集电压信号，并将电压转换的数字信号传输给单片机，由单片机完成对采样信号的处理、分析，最后输出信号驱动LED显示器，显示被测的电压值。

功能要

求 (1)

二、原理及方案论

证・•・・・ (2)

三、系统硬件电路的设计 (3)

四、系统程序的设计 (4)

五、调试及设计结果............................................... .5

参考文献........................................................

一、功能要求

1、数字电流表在平常工作环境中能良好工作

2、能测0——1000mA电流，至少能达1%的精度

3、要求掌握I/V信号转换，A/D转换器的使用和数据采集系统的设

计

4、电流表能数字显示，且由单片机处理采集数据并驱动LED显示

二、原理及方案论证

1、数字电流表工作原理

1. 1采样电阻网络

原理如下图所示，输入被测电流通过量程转换开关S1——S4, 流经采样电阻R1——R4,由欧姆定律可知：U二I*R,因而转换输出电压为0V——0. IV的电压，输出电压可再经后续放大电路放大处理。

电气测试技术第四版课程设计

一、设计背景

电气测试技术是现代电气工程中必不可少的一门学科。通过测试可以有效地发现电气系统中存在的问题并加以解决，提高电气系统的安全性、可靠性和稳定性。本次课程设计的主要目的是让学生了解电气测试技术的基本理论知识和实际应用技巧，培养学生分析、解决问题的能力。

二、设计内容

1. 课程简介

本课程旨在介绍电气测试技术的基本理论和实际应用技巧。主要包括电气测试的基本概念和原理、电气测试仪器的使用方法、电气测试应用实例等方面的内容。

2. 教学目标

通过本课程的学习，学生应达到以下目标：

•了解电气测试技术的基本概念和原理；

•掌握电气测试仪器的使用方法；

•能够熟练应用电气测试技术进行故障诊断和排除；

•培养学生分析、解决问题的能力。

3. 课程设置

本课程分为理论讲解和实践操作两个部分。

理论讲解

理论讲解主要包括以下内容：

1.电气测试的基本概念和原理；

2.电气测试仪器的种类和使用方法；

3.电气测试的应用场景和实际案例。

实践操作

实践操作主要包括以下内容：

1.对电气系统进行测试；

2.分析测试结果；

3.处理和解决测试中出现的问题。

4. 教学方法

本课程采用理论教学与实践操作相结合的教学方法，通过讲解、演示和实际操作的方式，让学生更好地掌握电气测试技术的基本理论和实际应用技巧。

5. 考核方法

本课程考核包括实验报告和成果展示两个环节。

实验报告

学生需要根据实际操作情况，撰写实验报告，说明测试过程、测试结果及处理方法，报告内容应包括以下要点：

1.实验目的和原理；

2.实验步骤和操作方法；

3.实验结果和分析；

数字万用表设计教材课程

13.1.2 数字万用表电阻、电流、电压测试部分
• （4）电流、电压信号衰减电路（交直流电压挡，交直流电流挡）
• 电流、电压信号衰减电路 • ① 电压衰减电路 • ② 电流衰减电路Ii
13.1 数字万用表设计实例
13.1.3 数字万用表的频率、电容、电感及电桥测量部分
• （1）数字频率变换部分（频率电压变换器或频率计挡）
13.2 集成数字万用表装配调试
13.2.2 注意事项及使用方法
• ③ 将功能量程开关置于“DCA”量程范围所需量程上，测试笔串联接入到待测负载上，可测量直流电流，电流值显示的同时将显示红表笔连接的极性。当电流大于200 mA时，应将红表笔改插“10A”插孔。
• ④ 将功能量程开关置于“”量程范围所需量程上，可测量电阻，将表笔并接到电阻上，从显示器上读取测量结果。
正使之成为电压的有效值V。
13.1 数字万用表设计实例
13.1.2 数字万用表电阻、电流、电压测试部分
• （3）电压跟随电路 • 电压跟随电路如图所示。 • 当Vi输入为交流或直流信号时，Vo=Vi，有很
好的跟随性。
13.1 数字万用表设计实例
13.1.2 数字万用表电阻、电流、电压测试部分
13.1 数字万用表设计实例
3.1.3 数字万用表的频率、电容、电感及电桥测量部分
13.1 数字万用表设计实例

简易数字电压表课程设计

电子测量结课作业简易数字电压表

指导教师：

学院：

专业班级：

姓名：

学号：

摘要

本文介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计。该设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块。A/D转换主要由芯片ADC0832来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片AT89C52来完成，其负责把ADC0832传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着ADC0832芯片工作。

该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。此数字电压表可以测量0-5V的1路模拟直流输入电压值，并通过一个LCD1602液晶屏显示出来。

关键词: 单片机；数字电压表；A/D转换；AT89C52；ADC0832

1 数字电压表的简介 0

1.1数字电压表简介 0

1.2数字电压表的的背景与意义 0

2 设计总体方案 (2)

2.1 设计要求 (2)

2.2 设计思路 (2)

2.3 设计方案 (2)

3 硬件电路设计 (4)

3.1 A/D转换模块 (4)

3.2 单片机系统 (6)

3.3 复位电路和时钟电路 (9)

3.4 LCD显示系统设计 (10)

3.5 总体电路设计 (12)

4 程序设计 (13)

4.1 程序设计总方案 (13)

4.2 系统子程序设计 (13)

5 仿真 (15)

5.1软件调试 (15)

5.2显示结果及误差分析 (15)

5.2.1 显示结果 (15)

5.2.2 误差分析 (17)

结论 (19)

微机原理课程设计数字电压表

电气工程学院

微机原理与接口设计课程设计

设计题目：数字电压表

学号： xxxxxxxxxxx

姓名：xxxxxxxx

同组人：xxxxxxxx

指导教师： xxxxxxxx

设计时间：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 设计地点：电气学院实验中心

微机原理与接口设计课程设计成绩评定表姓名学号

课程设计题目：数字电压表

课程设计答辩或提问记录：

成绩评定依据：

课程设计预习报告及方案设计情况（30％）：

课程设计考勤情况（15％）：

课程设计调试情况（30％）：

课程设计总结报告与答辩情况（25％）：

最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）

指导教师签字：

年月日

微机原理与接口设计课程设计任务书

学生姓名：指导教师：

一、课程设计题目：

数字电压表

二、课程设计要求

1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，独立进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；

2. 查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真；

3. 完成预习报告，报告中要有设计方案，设计电路图，还要有仿真结果；

4. 进实验室进行电路调试，边调试边修正方案；

5. 撰写课程设计报告——最终的电路图、调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。

三、进度安排

1．时间安排

序号内容学时安排（天）

1 方案论证和系统设计 1

2 完成电路仿真，写预习报告 1

3 电路调试 2

4 写设计总结报告与答辩 1

合计 5

设计调试地点：电气楼410

2．执行要求

微机原理与接口技术课程成绩优秀的可以自拟题目，其余的同学都是指定题目。，每组不得超过2人，要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的详细电路（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设计报告雷同。

简易数字万用表设计

辽宁工业大学

单片机原理及接口技术课程设计(论文）

题目：简易数字万用表

院（系）：电气工程学院

专业班级：测控技术与仪器

学号： 090301020

学生姓名：王英会

指导教师:

起止时间：2012。6。18-2012。6.29

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电气工程学院教研室: 测控技术与仪器

注：成绩:平时20％论文质量60% 答辩20％以百分制计算

摘要

本课题介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计.该设计主要由三个

模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块.A/D转换主要由芯片ADC0804来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片89S52来完成，其负责把ADC0804传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着ADC0804芯片工作.

该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少，成本低,且测量精度和可靠性较高。此数字电压表可以测量0—5V的1路模拟直流输入电压值，并通过一个四位一体的7段数码管显示出来。

关键字：单片机；数字电压表；A/D转换; 80S52；ADC0804

第1章绪论.................................... 错误!未定义书签。第2章课程设计的方案. (1)

2。1概述 .................................... 错误!未定义书签。

2.2总体方案比较 ............................. 错误!未定义书签。第3章硬件设计. (11)

基于STM的简易数字电压表

课程设计报告

学院（系）：机械电⼦⼯程学院专业：测控技术与仪器学⽣姓名：学号：

课程设计题⽬：简易数字电压表

起迄⽇

期:

课程设计地

点:

指导教

师:

⽬录

第1章简易数字电压表设计⽅案论证 (1)

简易数字电压表的应⽤意义 (1)

本次课程设计的⽬的 (1)

简易数字电压表设计的要求及技术指标 (1)

设计⽅案论证 (2)

总体设计⽅案框图及分析 (2)

第2章简易数字电压表各单元电路设计 (2)

A/D转换及数据处理 (2)

串⼝通信 (7)

LCD显⽰电路设计 (7)

第3章电路原理图和PCB板的设计 (8)

第4章系统软件程序设计 (9)

第5章设计总结 (16)

参考⽂献 (17)

摘要

本⽂以ARM系列的STM32芯⽚为核⼼设计了⼀个简易数字电压表。简易数字电压表采⽤模数转换思想来实现,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出⾃定义测量电压,通过调节模数转换电位器使在⼀定范围内可任意改变。输出的电压格式和精度的改变通过软件控制，输出电压的⼤⼩的改变通过硬件实现。介绍了的⽣成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。该简易数字电压表具有体积⼩、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。

关键词:简易数字电压表;STM32F103;AD转换;

第⼀章简易数字电压表设计⽅案论证

简易数字电压表的应⽤意义

数字电压表简称DMV，它是采⽤数字化测量技术设计的电压表。数字电压表的优良特性深受⼈们的青睐。具体有以下的应⽤特点：

a)显⽰清晰直观，读数准确。

b)准确度⾼。

c)分辨率⾼。

d)测量范围宽。

e)扩展能⼒强。

f)测量速度快。

四位半的数字万用表

电子测量原理课程设计报告

——数字万用表设计作者：

提交时间：

一、设计思路 (3)

二、设计原理 (4)

1、DMM调理网络 (4)

1）多量程交流电压测量原理 (4)

2）多量程数字电流表 (6)

3）多量程电阻测量 (7)

4）二极管测量电路 (8)

5）通断测试电路 (9)

2、数字电压表的设计 (10)

1）多量程直流电压测量 (10)

2）模数（A/D）转换芯片的选择 (11)

3）单片机简介及本设计单片机的选择 (14)

4）各种显示器件的介绍和选择 (15)

5）电源模块的设计 (19)

三、项目准备 (21)

1、职责分工 (21)

2、后期准备 (21)

摘要

本次设计的核心是采用AD转换芯片ICL7135和单片机芯片AT89S52设计四位半数字万用表（DMM），能够测量交、直流电压值(AC、DC) 、直流电流、电阻，采用LCD液晶显示测量结果。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、51单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障，本电路使用了ICL7135模数转换芯片，单片机系统设计采用AT89S52单片机作为主控芯片，显示部分用1602液晶。程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。

一、设计思路

数字万用表的基本组成

二、设计原理

1、DMM 网络

1）多量程交流电压测量原理

数字万用表中交流电压测量电路是在直流电压测量

电路的基础上，在分压器之后加入了一级交流-直流

(AC-DC)变换器，右图为其原理简图。该AC-DC 变换器主要由集成运算放大器、整流二极

电子电路设计报告--数字万用表电路设计与制作

电子电路设计报告

课题项目：数字万用表电路设计与制作

设计目的

设计要求

设计方案

四、电路原理图—附录1

五、元器件介绍

六、测试报告一一附录2

七、问题探讨

八、心得与体会

九、实物拍照一一附录3

一、设计目的

利用给定元器件设计一台数字式电压、电阻测量仪，通过原理设计和实物电路的制作掌握数字电路设计的基本方法及电路的焊接技术，同时复习、巩固以往的学习内容，达到灵活应用的目的。设计完成后在实验室进行自行安装、调试，在该过程中培养从事设计工作的整体概念。

二、设计要求

1、利用给定元器件设计一台数字式万用表能够实现不同档位的电阻和交、直流电压

的测量

2、完成电路原理图的设计及实际电路的焊接调试

3、技术指标：

量程范围

直流电压档：200V、20V、2V

交流电压档：200V、20V、2V

电阻档：2M、200K、20K、2K

显示

令三位半数码管显示

令过量程

令正负值

三、设计方案

1、整体思路

利用MC14433的数模转换功能实现对。〜2V电压的测量，并通过译码器及数

码管进行显示。利用运算放大电路及分压电阻将不同档位的待测参数转换为基

本0~2V之间的电压值，从而利用MC14433进行测量。

原理框图：

2、电路分块分析

1）输入缓冲:

构成：由集成运放、电阻和二极管组成电压跟随器作用：输入电阻很大，

输出电阻很小，隔绝内外电路局部图：

利用MC14433将输入的模拟信号转换为电压值所对应的BCD码，再通过

CD4511将BCD码转换为驱动数码管显示对应数字的电平，从而实现对基本电压值的测量。通过MC1403基准电压芯片及电位器为MC14433提供

电压表和电流表的读数方法

04
在未来，我们也需要不断关注新技术的发展和应用，不断学习和提高自己的技能水平，以适应电力行业的不断变化和发展。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
量程
电压表所能测量的最大电压值，超过该值可能会损坏电压表。
精度
电压表的测量准确度，通常以百分比表示。例如，1%的精度意味着测量误差在±1%以内。
03 电流表的读数方法
直流电流的测量
将电流表串联在待测电路中，确保电流从电流表的正极流入，负极流出。
根据电流表的量程选择合适的档位，使指针偏转在满刻度的1/3至2/3之间，以获得较高的测量精度。
数字式仪表的优缺点比较
价格较高
与模拟仪表相比，数字式仪表的价格通常较高。
对电源和环境的依赖性
数字式仪表需要稳定的电源供应和适宜的工作环境，否则可能影响测量精度和稳定性。
06 实验操作与数据分析
实验器材准备及连接方式
电源
提供稳定的电压和电流。
电压表
用于测量电路中的电压。
电流表
用于测量电路中的电流。
。
04
对未来技术发展的展望
01
随着科技的不断发展，电压表和电流表的读数方法将更加智能化和自动化，提高测量效率和准确性。
02
未来可能会出现更多新型的测量仪表和读数技术，如无线传输、远程监控等，为电力行业带来更多的便利和创新。

基于ACS712的数字霍尔电流计设计系统

郑州轻工业学院

传感器及应用系统课程设计说明书数字霍尔电流表设计

姓名：

专业班级：

学号：

指导老师：

时间：2012-6-15

郑州轻工业学院

课程设计任务书

题目数字霍尔电流表设计

专业、班级学号姓名

主要内容、基本要求、主要参考资料等：

一、主要内容：

（1）整体电路设计（画出电路组成框图）；

（2）信号采样电路设计；

（3）信号放大电路设计，电路参数选取、数据计算；

（4）信号滤波电路设计，电路参数选取、数据计算；

二、基本本要求：

（1）选用合适的压电传感器组成测量电路

（2）电路组成：压电式传感器、运算放大电路、滤波电路、显示电路；

（3）假设在实验装置上进行模拟实验，测量出脉搏次数与输出信号之间的关系；

（4）写出5000字左右的工作原理说明，附系统图一张。

三、主要参考资料：

完成期限：2012年 6月11 日－2012年 6月15日

指导教师签章：

专业负责人签章：

2012年 6 月 8 日

数字霍尔电流表系统设计

电子信息工程 0 指导老师：

摘要：详细介绍新型线性电流传感器ACS712的特点，工作原理，特性曲线及典型应用电路，对ACS712与STC12C2052AD单片机的接口进行了分析和设计。设计了一种基于ACS712的直流检测系统。ACS712使用方便、性价比高、绝缘电压高等特点，主要应用于电动机控制、载荷检测和管理、开关式电源和过电流故障保护等，特别是那些要求电气绝缘却未使用光电绝缘器或其它昂贵绝缘技术的应用中。它能准确，实时地检测电流，使设备隐患得到及时的处理，确保人身安全和设备安全。

关键词：ACS712；特性曲线；STC12C2052AD; 电流检测；RS-232；74HC595

简易数字电压表设计

姓名：李召

学号：

专业：电子工程系

班级：

指导教师：刘世平

2011年06月19日

摘要

简易数字电压表主要采用单片机、ADC0809、8279、LED显示管完成，具有可以测量0-5V电压并在LED管4位显示的功能。本数字电压表课程设计报告先介绍了总体硬件的设计，硬件部分有模数转换模块、数据处理模块、驱动显示和显示模块。再对电压表使用到的芯片进行了介绍，然后给出了完整的简易数字电压表最小系统原理图。最后再介绍了电压表软件的设计，给出了程序流程图和实现电压表功能的源程序。

关键词：ADC0809、模数转换、8279、LED显示管、CAD制图

1 设计任务与要求 (1)

2 硬件设计 (1)

2.1总体设计 (1)

2.2 芯片介绍 (2)

2.2.1 80C320芯片介绍 (2)

2.2.2 ADC0809芯片介绍 (4)

2.2.3 8279芯片介绍 (6)

2.3 器件清单 (7)

3 电路原理图 (7)

4 软件设计 (9)

4.1 流程图 (9)

4.2 程序设计 (9)

4.2.1 数字量标度转换子程序的设计 (9)

4.2.2 8279显示子程序 (10)

4.3 源程序清单与注释 (10)

5 小节 (13)

参考文献 (14)

1 设计任务与要求

设计任务：设计一个用单片机控制的简易数字电压表。

要求：1. 电压表的测量范围为0—5V；

2. 测量最小分辨率为0.0196V，测量误差约为0.02V；

3. 1路输入电压；

4. 4位LED或LCD显示；

5. 结果按十进制显示;

6. 原理图采用电子CAD绘制。

数字直流电压表设计(2)

电子技术课程设计报告

题目名称：直流数字电压表的设计

姓名：

学号：

班级：

指导教师：

一·摘要

二·课程设计与任务要求

（一）设计目的

（二）设计要求

三·总体设计思路与方案选择

四·所用器件介绍

（一）双积分MC14433功能介绍

（二）MC14511B功能介绍

（三）MC1413功能介绍

（四）基准电源MC1403功能介绍

五·设计框图与工作原理，测量电压的转换与显示原理

六·数字电压表的安装调试

七·元器件清单

八·心得体会

九·参考文献

直流数字电压表

一·摘要：

传统的模拟指针式电压表功能单一，精度低，读数的时候也非常不方便，很容易出错。而采用单片机的数字电压表由于测量精度高，速度快，读数时也非常的方便，抗干扰能力强等优点而被广泛应用。

数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，由电阻网络（量程调整）、直流放大（运放组成）、电压极性判断、A/D转换、数码（液晶）显示等部分组成。PZ158A系列直流数字电压表具有6½位显示，可测量0.1µV—1000V直流电压。该表由于采用了微处理器和脉冲调宽模数转换技术，自动校零，数字模拟滤波等技术，从而赋予本表极其稳定的零位和良好的线性和抗干扰能力，本表还带有RS232C接口，可方便地与计算机系统相连接，组成数据采集系统。采用八位VFD或LED显示，其中PZ158A/1为单量程（0.2V）VFD显示，读数清晰，光色柔和，适宜在科研、工业、国防等各种领域内使用。

本设计给出基于MC14433双积分模数转换器的一种电压测量电路。数字电压表是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散

电路课程设计——万用表设计 2

摘要：万用表是一种多功能、多量程便于携带的电学仪器。它可用不同的量程

测量直流电流、直流电压、交流电压及电阻。有的万用表还可以测量阻抗、容抗

和音频功率等。学习制作和设计万用表非常重要，还有利于我们大学同学提高电

路分析的能力并加深对万用电表工作原理的理解，提高自身的动手能力。

关键字：万用电表、表头、测量电路、转换装置。

设计目的：

现代生活离不开电，我们电类和非电类专业的许多学生都有必要掌握一定的

用电知识及电工操作技能。通过实习要求学生学会使用一些常用的电工工具及仪表，比如尖嘴钳、剥线钳、万用表，并且要求学生掌握一些常用开关电器的使用

方法及工作原理。通过本次电工实习学生要接触到一定的电学知识，实现理论联

系实际，认识一些常用电工器具的外形及结构特点，为后续课程的学习打下一定

的基础。

电子与机械是密不可分的，在万用表的组装中还可以了解电子产品的机械结构、机械原理，这对将来的产品设计开发非常有帮助。

设计指标和要求：

1.设计任务

设计一个模拟万用表。技术要求如下：

1、直流电压测量范围：（0~15V）5%。、

2、直流电流测量范围：（0~10mA）5%。

3、交流电压测量范围及频率范围：有效值（0~5V）5%,50Hz~1kHz。

4、交流电流测量范围：有效值（0~10mA）5%。

5、欧姆表测量：0~1kΩ。

6、要求自行设计和-直流稳压电源(不含整流与滤波电路)。

7、要求采用模拟集成电路，器件自选。

8、采用0μA直流表，要求测试出其内阻数值。

9、量程的转换调节要方便直观。

2.设计报告要求

1.按照设计任务玩曾电表电路设计，画出设计电路图。

“电流的测量”教学设计

一、学习任务分析

本节课的主题是电流的概念和电流表的正确使用。这是前一节电路基本知识的延续，也是后面学习电压、电压表的基础与铺垫。通过本节课学习，学生掌握电流有关知识，学会正确使用电流表，并在学习过程中培养学生的实验操作能力。学生对电流的大小较难理解，为了让学生更轻松地理解和接受电流，教师先让学生连接电路，学生通过对接不同节数干电池导致灯泡亮度发生改变，初步感知电流是有大小的。为了进一步知道电流的大小，从定性到定量的提升，引入电流表的学习。对电流的概念、单位及常见用电器的电流值可用自学的方式，课中进行展示交流即可。学生第一次接触双量程仪表，读取电流表的数值容易发生错误，这是本节课的难点之一。因此，本节课安排通过实物观察与多媒体课件认识电流表，让学生学会正确读取数值。电流表的使用不仅要让学生知道怎么用，还要理解为什么这样用。

教学中要启发学生，引导学生思考。电流表的出现，应该设计一个有思维梯度的思考。电流是有大小的，那如何判断电流的大小？学生立即会说通过电灯泡的亮暗指示。这里可以让同学小组讨论，最好能通过两盏规格相差不大的灯泡，都接上两节干电池，灯泡亮度差不多引出问题，怎么办？光靠灯泡的亮暗有时候是无法判断的，甚至是不可靠的。引导出由定性到定量的提升，这也是科学的进步，让学生

体会这样的科学思想。

二、教学目标

（一）知识与能力。

1.知道电流强度是表示电流强弱的科学量。

2.知道电流的表示字母，电流的单位是“安培”，用字母“A”表示；学会电流单位的换算。

3.学会使用电流表测量电路中的电流，并准确读出电流表示数的大小。

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

课程设计

题目______ 简易数字电流表_____________

二级学院电子信息与自动化

专业自动化

班级71-1

学生姓名—学号—

指导教师

2.4电路图和各元器件之间实际连接关系

3.1系统模块层次结构图

3.2程序流程图........

3.3源程序代码........

4测试

4.1测试方法及设备

4.2实测数据

4.3系统指标

5总结

5.1硬件电路设计总结

5.2软件程序设计总结

基于单片机的简易数字电流表设计

摘要

所谓数字电流表就是能将测得的模拟电流量经过A/D 转换转变为数字量，并在液晶显示屏上直接显示电流读数的电流表，相比针式电流表有着测量数据准确明了，读数精度高的特点，类似数字式万用表，有着相当的实用性。

随着微电子技术的迅速发展和超大规模集成电路的出现，特别是单片机的出现，正在引起测量、控制仪表领域新的技术革命。

采用单片机作为测量仪器的主控制器就是这场革命的产物之一。基于单片机的智能综合仪表是融合智能化、数字化、网络化等时代特性的新一代智能仪表，兼具指示仪表、调节仪表、积算仪表与记录仪表功能．具有高测量控制精度、高可靠性稳定性的特点。这种以单片机为主体的新型智能仪表将计算机技术与测量控制技术结合在一起，在测量过程自动化，测量结果数据处理以及功能的多样化方面都取得了巨大的进步。

作为电流直接测量和显示的必要常规仪器仪表，在注重性价比同时，必须具备精度高、稳定性好、抗干扰性强等优点。而实时响应电流变化并连续实时显示，能够真正实现动态测量的数字电流表将成为特定使用领域的标准配置。随着电子科技的快速发展，数字电流表的使用将愈发广泛。

关键词

数字电流表，电流采样，A/D 转换，单片机

1概述

1.1设计意义

通过课程设计，掌握电子设计的一般步骤和方法，锻炼分析问题解决问题的能力，学会如何查找所需资料，同时复习以前所学知识并加深记忆，为毕业设计打好基础，也为以后工作作准备。通过对选题的分析设计，学习数字电流表的工作原理、组成和特性；掌握数字电流表的校准方法和使用方法；学会分流电路的连接和计算；了解过压过流保护电路的功用。

1.2我的工作

我小组经过严密协商，在保证课程设计所要求的“即合作，又分工”基础上进行了明确分工，我主要负责设计初期通过图书馆，网络查找关于简易数字电流表设计相关资料。和本组成员一同诊定思路，解析实例，各自提出一些创新设计思路，共同确定大体方案。协同对初期方案进行电路分析，选择合适的元器件，最终确定出一个我们觉得可行的方案。

仿真过程和，实物制作阶段，我深入学习实验方法和步骤，总结实验流程。

1.3系统主要功能

A ；可准确测量一定量程（0~200mA ）电流大小值。

B ；通过按键选取不同量程。

2硬件电路设计及描述

2.1设计思想与方案选取

拿到题目，先从题目本生分析，首先想到要求所用到的单片机，出于合理选取及实例分解，根据单片机的特点，选取了AT89S51作为设计用单片机。主要考虑到AT89C52 可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结

合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。

而AT89S52有40个引脚，8k Flash片内程序存储器，256 bytes的随机存取数据存储器（RAM，32个外部双向（I/O ）口，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，2个

16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT电路，片内时钟振荡器, 这些特性符合其用在设计中分级处理采样信息，准确测量数据，有效控制成本的要求。

其次，电流测量中，电流是模拟量，而单片机只负责处理数字信号，所以要用到A/D 转换芯片，通过筛选，选取了ADC0809乍为设计用A/D转换芯片。

ADC0809为8位分辨率A/D转换芯片，以逐次逼近原理进行模一数转换，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。芯片转换时间仅为32卩S，具有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。内部还有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换，转换时间为100卩s。

由于ADC0809芯片的转换时间短，并且性能比较高，所以采用ADC0809作为数模转换芯片。

2.2设计原理及方框图

接晶体引脚XTAL1和XTAL2。XTAL2 （18脚）：接外部晶体和微调电容的一端。在89C51片

内它是振荡电路反相放大器的输出端，振荡电路的频率就是晶体的固有频率。若须采用外部时钟电路，则该引脚悬空。

XTAL1（19脚）：接外部晶体和微调电容的另一端。在片内，它是振荡电路反相放大器的输入端。在采用外部时钟时，该引脚输入外部时钟脉冲。

控制信号引脚RST、ALE、PSEN、EA。

RST （9脚）脚：RST是复位信号输入端，高电平有效。当此时输入端保持两个机器周期（24个时钟振荡周期）的高电平时，就可以完成复位操作。

ALE （30管脚）：地址锁存允许信号端。当89C51上电正常工作后，ALE输出信号作为锁存低

8位地址的控制信号。

平时不访问片外存储器时，ALE端也以振荡频率的六分之一固定输出正脉冲，因而ALE信号可

以用作对外输出时钟或定时信号。如果想确认89S51芯片的好坏，可用示波器查看ALE端是否有脉冲信号输出。若有脉冲信号输出，则89S51基本上是好的。

ALE端的负载驱动能力为8个LS型TTL负载。

此引脚的第2功能PROG在对片内带有4KBFIashROM的89C51编程写入时，作为编程脉冲输入端。

PSEN （29脚）：程序存储允许输出信号端。当89C51由片外程序存储器指令时，每个机器周

期两次PSEN有效。但在此期间内，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。PSEN端同样可驱动8个LS型TTL负载。

要检查一个89C51小系统上电后CPU能否正常工作，也可用示波器PSEN端有无脉冲输出。如有，则说明基本上工作正常。

EA （31脚）：外部程序存储器地址允许输入端固化编程电压输入端。

当EA引脚接高电平时，CPU只访问片内Flash ROM并执行片外程序存储器中的指令：但当PC

的值超过0FFFH，将自动转去执行片外程序存储器内的程序。

当输入信号EA引脚接低电平时，CPU只访问片外ROM并执行片外程序存储器中的指令，而不管是否有片内程序存储器。然而需要注意的是，如果保密位LB1被编程，则复位时在内部会锁存

EA端的状态。

当EA端保持高电平时CPU则执行内部程序存储器中的程序。接晶体引脚XTAL1和XTAL2。

XTAL2 （18脚）：接外部晶体和微调电容的一端。在89C51片内它是振荡电路反相放大器的输出端，

振荡电路的频率就是晶体的固有频率。若须采用外部时钟电路，则该引脚悬空。

要检查89C51的振荡电路是够正常工作，可用示波器查看XTAL2端是否有脉冲信号输出。