单片机地直流电压检测系统设计

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基于单片机的数字直流电压表的设计与实现

基于单片机的数字直流电压表的设计与实现

足够 时间 ( 2 个机器周 期以上) ,单片机就可
以进行复位操作。 3 . 4拓展功 能负压 显示 使 用 单片 机 判 断 P 1 . 7的高 低 电平 来是 执行 0 - 5 V的 电压 输 出还 是 - 5 V- 5 V的 电压 , 但会 是该简 易数字 电压表 的精度 误差 升高为 O . 0 3 9 2 V,当测量 负压 的时候 有外 界提供 . 5 V 电压 , 因为我们的过压保护不能保护有点不足 , 所以需另外引出线作为输入的测试 电压 。 模拟 电压 ( 负压 )信号通 过变 阻器 分压 后 由 ADC 0 8 0 8的 I N0弓I 脚进 入 ( 由于使 用的
2 . 2设 计 思路
3 . 2 数码 管显 示 电路
改 ,在准确 无误后 可 以用 P CB自动布 线 并改 善 ,完成 以后方可制作加工。 如要 真正实 现 电压 测量 和显 示功 能,还 需要写入相应 的程序才可达到要 求。
本设计使 用的是 L E D数码 管,L E D数码 管显示 器 是 由发 光二极 管显示 字段 的显示 器 件 ,也称为数码管。其外形结构如 图所示 。它 由 8个发光二极管构成 ,通过不同的组合可用 来显示 0 - 9 、A— F及小数 点 “ . ”等字 符。L E D
ADC 0 8 0 8引 脚 定 义 :

— — — — — — — —
பைடு நூலகம்





( 1 ) I N 0~I N 7 引脚为 8 路模拟量输入 , 【 关键词 】单片 机 电压表 设计
通过 3根地址译码线 DA、DB、DC选通~路。 ( 2 )D7~ DO引脚为数据转换后 的输出 端 ,其中 D0为最 低位 ,D7为 最高 位 。输 出

基于单片机的数字电压表设计

基于单片机的数字电压表设计

基于单片机的数字电压表设计一、引言在电子测量领域中,电压表是一种常用的测量仪器,用于测量电路中的电压值。

传统的模拟电压表由于精度低、读数不便等缺点,逐渐被数字电压表所取代。

数字电压表具有精度高、读数直观、抗干扰能力强等优点,广泛应用于工业自动化、电子设备检测、实验室测量等领域。

本文将介绍一种基于单片机的数字电压表设计方案,详细阐述其硬件电路设计、软件编程实现以及系统性能测试。

二、系统总体设计方案(一)设计要求设计一款基于单片机的数字电压表,能够测量 0 5V 的直流电压,测量精度为 001V,具有实时显示测量结果的功能。

(二)系统组成本数字电压表系统主要由以下几个部分组成:1、传感器模块:用于将输入的电压信号转换为适合单片机处理的电信号。

2、单片机模块:作为系统的核心,负责对传感器采集到的数据进行处理和计算,并控制显示模块显示测量结果。

3、显示模块:用于实时显示测量的电压值。

三、硬件电路设计(一)传感器模块选用 ADC0809 作为模数转换芯片,它具有 8 个模拟输入通道,可以将 0 5V 的模拟电压转换为 8 位数字量输出。

(二)单片机模块选择 AT89C51 单片机作为控制核心,它具有 4K 字节的 Flash 程序存储器和 128 字节的随机存取数据存储器。

(三)显示模块采用液晶显示屏(LCD1602)作为显示器件,它能够清晰地显示数字和字符信息。

四、软件编程实现(一)编程语言选择使用 C 语言进行编程,C 语言具有语法简洁、可移植性强等优点。

(二)主程序流程主程序首先进行系统初始化,包括单片机端口初始化、LCD1602 初始化、ADC0809 初始化等。

然后启动 ADC0809 进行模数转换,读取转换结果并进行数据处理,计算出实际的电压值。

最后将电压值发送到 LCD1602 进行显示。

(三)模数转换子程序ADC0809 的转换过程通过控制其启动转换引脚(START)和读取转换结束引脚(EOC)来实现。

单片机电压表设计

单片机电压表设计

设计一个单片机电压表涉及硬件和软件的结合。

以下是一个简单的步骤指南,帮助你设计一个基于单片机的电压表:选择单片机:如Arduino、STM32、PIC等。

对于初学者,Arduino是一个很好的选择,因为它简单易用且资源丰富。

硬件需求:单片机板(例如Arduino Uno)ADC(模拟-数字转换器):如果你的单片机内置ADC,则无需额外购买。

电压分压器:用于将待测的高电压降低到单片机可以承受的范围内。

LCD或OLED显示屏:用于显示电压读数。

连接线、面包板和其他辅助材料。

设计分压电路:使用电阻分压器将输入电压降低到ADC的输入范围内。

例如,使用两个10kΩ的电阻可以得到输入电压的一半。

连接硬件:将分压器的输出连接到单片机的ADC输入。

将显示屏连接到单片机的相应引脚。

编程:使用你选择的单片机的编程语言(如Arduino IDE、STM32CubeIDE等)编写程序。

程序功能:读取ADC的值。

使用公式将ADC值转换为实际电压值。

例如,如果你使用的是10位ADC,那么最大值为1023,代表最大电压(通常是5V或3.3V,取决于单片机)。

因此,实际电压= (ADC值/ 1023) * 最大电压。

将计算出的电压值显示在屏幕上。

测试:给单片机提供不同的已知电压源,并检查显示的电压是否与源电压匹配。

如果不匹配,可能需要校准或调整分压器的电阻值。

优化与扩展:根据需要,你可以添加其他功能,如数据存储、无线通信、报警功能等。

封装:一旦测试并确认工作正常,你可以将所有部件放入一个适当的外壳中,以便安全、方便地使用。

请注意,处理高电压时务必小心,确保遵循所有相关的安全指南和标准。

基于单片机控制的电力系统参数监测模块化设计

基于单片机控制的电力系统参数监测模块化设计

[ 刘君华. 于L b n o sC I 虚拟仪器设计 F] 3 ] 基 a Wi w / V d M. 北京: 电子工业 出 社, 0 版 2 3 0 【] 4 刘君 华 . 于L bWi d w / VI 基 a n o s C 的虚拟 仪器 设计 【 . 京: M】 北 电子 工业 出版
参考文献 m马月辉, 丛. 石彦 虚拟低频信号特性测试仪Ⅱ. J 自动化与仪表, 0 , ( : — . 2 1 62 1 1 0 1 ]5 6
【 张风均.a n o sC I 2 】 LbWJdw / V 开发入 门与进阶[ . M】 北京: 北京航 空航人大 学出版
社,0. 2 1 0
3 设计 方案 . 本 设计 选 用 A I 司 的 真有 效 值 检 测 D公 交 流 电 网 电压 对 家用 电器 的正 常使 用 及其 使 用 寿命 有 很大 的 影 响 ,电压 过 高往 芯 片A 7 6 行 交 流 电压 检 测 ,它 是一 款 D 3进 往缩 短 家用 电器 的使 用 寿命 甚 至造 成家 用 低 功耗 、低 成 本 的真 有效 值 转换 器 ,使 用
理 后送 入液 晶显示 部分 ,进 行 电压 显示 。 2 常 用的检 测 方 法及 存在 问题 . 常用 的 电压 检测 方 法 是将 用分 立 元件 照 将 交 流 电 压 经 过 整 流 滤 波 转 换 为 直 流 信 片 号 ,然 后 再 由直 流 电压 检 测 芯 片 进 行 检 机 测 。该检 测方 案 的优 点是 电路 硬件 成 本较 低 。缺 点 是 , 电 路 参 数 不 容 易 确 定 、调 4 1整流 电路 设计 . 整 ,特 别 是对 初 次 进行 检 测 电路设 计 的 学 采 用分 立式 元件 构 建精 密整 流器 需 要 图1系统整体结构框图 生 来 说 ,难度 比较大 。而集 成 的真 有 效值 两个 运 算放 大器 、两 个 二极 管及 若干 匹 配 检 测 芯片 为该 问题 的解 决提 供 了简 单 、有 控 制 核 心 单 片 机 采 用 A 8 C 1 它 电阻 。使用 真有 效值 转 换器 I可 以取 代所 T 95, C 效 的解 决 途径 。 是 一 款 低 功 耗 , 高 性  ̄ C O 8 单 片 有这 些器 件 并节 省 电路 板 空 间 ( )。 MS 位 图2

基于单片机的电流电压测量系统设计

基于单片机的电流电压测量系统设计

基于单片机的电流电压测量系统设计目录1 前言 (2)1.1 电子测量概述 (2)1.2 数字电压表的特点 (2)1.3 单片机的概述 (3)2 系统方案的选择与论证 (4)2.1 功能要求 (4)2.2 系统的总体方案规划 (4)2.3 各模块方案选择与论证 (5)2.3.1 控制模块 (5)2.3.2 量程自动转换模块 (5)2.3.3 A/D转换模块 (5)2.3.4 显示模块 (6)2.3.5 通信模块 (6)3 系统的硬件电路设计与实现 (7)3.1 系统的硬件组成部分 (7)3.2 主要单元电路设计 (7)3.2.1 中央控制模块 (7)3.2.2 量程自动转换模块 (8)3.2.3 A/D模数转换模块 (13)3.2.4 显示模块 (14)3.2.5 通信模块 (15)3.2.6 电源部分 (16)4 系统的软件设计 (16)4.1 软件的总体设计原理 (16)4.1.1 A/D转换程序设计 (17)4.1.2 数字滤波程序设计 (18)4.1.3 量程自动转换的程序设计 (20)5 系统调试及性能分析 (22)5.1 调试与测试 (22)5.2 性能分析 (22)6 结束语 (23)6.1 设计总结 (23)6.2 设计的心得 (23)7 致谢词 (24)附录 (25)附录1 参考文献 (25)附录2 系统总电路图 (26)附录3 源程序 (27)1 前言1.1 电子测量概述从广义上讲,但凡利用电子技术来进行的测量都可以说是电子测量;从狭义上来说,电子测量是在电子学中测量有关电量的量值。

与其他一些测量相比,电子测量具有以下几个明显的特点:①测量频率范围极宽,这就使它的应用范围很广;②量程很广;③测量准确度高;④测量速度快;⑤易于实现遥测和长期不间断的测量,显示方式又可以做到清晰,直观;⑥易于利用电脑,形成电子测量与计算技术的紧密结合。

随着科学技术和生产的发展,测量任务越来越复杂,工作量加大,测量速度测量准确度要求越来越高,这些都对测量仪器和测试系统提出了更高的要求。

基于单片机控制的直流电机调速系统设计

基于单片机控制的直流电机调速系统设计

基于单片机控制的直流电机调速系统设计一、引言直流电机在工业自动化领域中广泛应用,其调速系统的设计是实现自动控制的关键。

本文将介绍一种基于单片机控制的直流电机调速系统设计方案,主要包括电机原理、硬件设计、软件设计以及实验结果与分析等内容。

二、电机原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的装置,其原理基于电磁感应和安培定律。

电机由定子和转子两部分组成,定子上绕有恒定电流,产生磁场,而转子上带有电流,与定子的磁场互相作用,产生力矩使电机旋转。

三、硬件设计1.单片机选择在本设计中,选择了一款功能强大、性能稳定的单片机作为控制核心,例如使用ST C89C51单片机。

该单片机具有丰富的GP IO口和定时器/计数器等外设,适合进行电机控制。

2.电机驱动电路设计电机驱动电路主要包括功率电源、运放电路和驱动电路。

其中,功率电源为电机提供稳定的直流电源,运放电路用于信号放大和滤波,驱动电路则根据控制信号控制电机的转速。

3.速度测量电路设计为了实时监测电机的转速,需要设计速度测量电路。

常见的速度测量电路包括光电编码器、霍尔传感器等,通过测量转子上感应物体的变化来获得电机的转速信息。

四、软件设计1.程序框架软件设计的目标是实现对电机转速的控制和监测。

基于单片机的软件设计主要包括主程序的编写、中断服务程序的编写以及定时器的配置等。

2.控制算法常见的直流电机调速算法包括电压调速法、P WM调速法等。

根据实际需求选择合适的算法,并根据测量到的转速信号进行反馈控制,实现对电机转速的精确控制。

五、实验结果与分析设计完成后,进行实验验证。

通过设置不同的转速需求,观察电机的实际转速与设定转速的误差,并分析误差原因。

同时还可以测试电机在不同负载下的转速性能,以评估系统的稳定性和鲁棒性。

六、总结基于单片机控制的直流电机调速系统设计是实现自动控制的重要应用。

本文介绍了该系统的硬件设计和软件设计方案,并展示了实验结果。

通过系统实现电机转速的精确控制,可以广泛应用于工业自动化领域。

基于单片机的数控直流稳压电源设计

基于单片机的数控直流稳压电源设计

基于单片机的数控直流稳压电源设计一、概述随着科技的飞速发展,电子设备在我们的日常生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。

这些设备的稳定运行离不开一个关键的组件——电源。

在各种电源类型中,直流稳压电源因其输出电压稳定、负载调整率好、效率高等优点,被广泛应用于各种电子设备和精密仪器中。

传统的直流稳压电源通常采用模拟电路设计,但这种方法存在着电路复杂、稳定性差、调整困难等问题。

为了解决这些问题,本文提出了一种基于单片机的数控直流稳压电源设计方案。

本设计采用单片机作为控制核心,通过编程实现对电源输出电压的精确控制和调整。

相比于传统的模拟电路设计,基于单片机的数控直流稳压电源具有以下优点:单片机具有强大的计算和处理能力,能够实现复杂的控制算法,从而提高电源的稳定性和精度单片机可以通过软件编程实现各种功能,具有很强的灵活性和可扩展性单片机的使用可以大大简化电路设计,降低成本,提高系统的可靠性。

本文将详细介绍基于单片机的数控直流稳压电源的设计原理、硬件电路和软件程序。

我们将介绍电源的设计原理和基本组成,包括单片机控制模块、电源模块、显示模块等我们将详细介绍硬件电路的设计和实现,包括电源电路、单片机接口电路、显示电路等我们将介绍软件程序的设计和实现,包括主程序、控制算法、显示程序等。

1. 数控直流稳压电源的应用背景与意义随着科技的快速发展,电力电子技术广泛应用于各个行业和领域,直流稳压电源作为其中的关键组成部分,其性能的稳定性和可靠性直接影响着整个系统的运行效果。

传统的直流稳压电源多采用模拟电路实现,其调节精度、稳定性以及智能化程度相对较低,难以满足现代电子设备对电源的高性能要求。

开发一种高性能、智能化的数控直流稳压电源具有重要意义。

数控直流稳压电源通过引入单片机控制技术,实现了对电源输出电压和电流的精确控制。

它可以根据实际需求,通过编程灵活调整输出电压和电流的大小,提高了电源的适应性和灵活性。

同时,数控直流稳压电源还具备过流、过压、过热等多重保护功能,有效提高了电源的安全性和可靠性。

单片机普通io 电压检测电路

单片机普通io 电压检测电路

对于单片机的普通IO口电压检测电路,可以采用简单的电压分压原理来实现。

以下是
一个基本的电压检测电路示意图:
```
V_in
|
R1
|
+--- V_out
|
R2
|
GND
```
在这个电路中,V_in 是待检测的电压信号,V_out 是输出给单片机的电压信号。

R1 和
R2 是两个电阻,它们组成了一个电压分压器。

根据电压分压原理,输出电压 V_out 可以通过以下公式计算:
V_out = V_in * (R2 / (R1 + R2))
通过调整 R1 和 R2 的阻值,可以得到不同的电压比例和范围,以适应单片机的输入电
压范围。

需要注意的是,为了保护单片机,应该限制输入电压范围,并在电压超过一定范围时
采取适当的电压保护措施,如使用二极管、稳压器或可编程逻辑门等。

此外,在实际应用中,还可以根据需求添加滤波电路、保护电路和电压级移位电路等,以提高电路的稳定性和可靠性。

具体的电路设计和元件选型应根据具体需求和规格进行。

建议在设计过程中参考相关电路设计手册和单片机的数据手册。

基于单片机电压检测实验平台的设计与实现

基于单片机电压检测实验平台的设计与实现
P 1 0
I NT0 P37
E C O
Dl
图 1 压 检 测 实 验 平 台 系 统 框 图 电
1 . 2被测 电压信号产生电路的设计 单 片机 电压检测综 合实 验平 台 ,在设 计 中被测 电压信号 由市 电 20 5 H 2V.0 z的交流信号经过变压 、 整流 、 滤波转换得到的。如图 2 所示 , 被测 电压信号产生的电路框图 , 是将 一个 20 2 V的市电交流电源通过变 压器转换成一个 lV的交流信号源作为被研究的对象( 5 待测信号源 ) 。为 了能够适合 AD转换 电路 的输 入要求 , / 再将信号源经过 一个 1 0的分 / 1 压 电路 进 行 分 压 , 过 精 密 整 流 电 路 整 流 再 经 I: 波 电 路 滤 波 输 出待 经 滤 ( 测 的直 流 电压 信 号 :
图 3单片机与 AD转换接 口电路 图 / 1 E . L D显 示 、 4 按键 与单 片机接 口电路 的设计 L D显示采用共 阳型数码管动态扫描显 示电路 , E 其工作原理是 : 循 环显示 , 动态扫描 , 视觉暂 留。单 片机 P O口作 为数码管的段控制 口,2 P. O P .作 为 6个 数码管 的位控制 口。按键 与单片机接 口采用 的是 中断 ~ 25 扫描方式下 的独立式按键接 口电路 , 电路 结构简单 , 其 在按键需要不多 的系统一般设计独立式按键接 口电路作 为系统的键盘 电路 。在没计 中 采用 四个 按键功 能分别为 : 按键 1开始测量 , 按键 2存本次测量 结果 , 按键 3取上一次测量结果 , 按键 4退 出测量并显示初 值。 2软件 系 统 的设 计 .
0 引言 .
目前 ,在高等院校中使 川的电子单片机实验实训设备 平台非常的 多, 但大多处在对所学 知识 独立应用的层面 , 了能够 融会 贯通所学 电 为 子技术和单片机知识 , 设计 开发 了适合学生学 习的基 于单 片机的电压 测量的实验平 台 在设计 中首先考虑为学习和应用性 , 其次考虑设计成 本 和 设 计 的精 度 。 1硬 件 系统 平 台的 设 计 . 11 .硬件平 台总体设计 本 设计 是 要对 该 交 流 电路 的 电 压 参 数 进 行 监 测 本 章 主要 介 绍 项 目 化教学实验平 台的各个 主要组成部分 的基本原理 、 基本 电路分析 。 单片机监 测电路硬 件设 计以监 测的参数要求为依据 ,结 合理 论课 程学 习内容 的特点 , 不追求过高 的性 能指标 , 达到学习和研究单 片机 开 发的 目的, 寻求最简最优 的设计方案 :

基于STM32单片机的24V电源监测系统

基于STM32单片机的24V电源监测系统

所能承受的输入电压。 STM32F103ZET6 属于精密低压
控制型单片机,引脚电压信号的最大 值为 3.6V。信号处理电路需要在保证
压按照比例压缩后,传输给单片机的 发射机正常播音的情况下,短时间内
I/O 端口,经过 AD 转换成对应的数字 把 24V 的输入电压信号转换为 3V 的
1 引言
量信号,通过与设定好的上下限值进 输出电压信号,同时保证其电压信号
本 设 计 采 用 的 蜂 鸣 器 是 一 款 多 量电压经过信号处理电路,转换为 3V
3.3 其他接口器件
谐振荡器,用以电压异常时的声音报 模拟量电压输入到 STM32F103ZET6
(1)AT89C52 芯片
警提醒。当系统检测到电压不在合适 单片机的引脚,经过单片机内部 ADC
本设计采用的备份显示控制芯片 的范围时,由核心单片机触发蜂鸣器 转换成对应的 3V 数字量信号,并将
24V 电源系统,对发射机控制、故障 在此基础上,又给 STM32F103ZET6
的显示排查以及定向排除均有着重要 单片机额外增加了一个液晶显示屏,实
影响,所以对保持 24V 电压的稳定性, 时显示监测出的电压数值。
要求十分严格。
使用 STM32 单片机以嵌入式的
3 系统硬件
方 式 设 计 的 24V 电 源 自 动 监 测 系 统, 3.1 STM32F103ZET6 单片机
转换成实际值,并将显示屏所需显示
(1)在模拟调试时,发现软件设
内容提前预置。当检测程序检测到 8 置的电压放大倍数与实际数据存在一
路 24V 模 拟 量 电 压 处 于 正 常 范 围 时, 个区间性的误差,因为在信号处理电
显示器显示正常内容,并实时更新电 路 中, 对 24V 电 压 进 行 缩 小 时, 其

基于单片机的直流电压检测系统设计课程设计说明书.

基于单片机的直流电压检测系统设计课程设计说明书.

山东建筑大学课程设计说明书题目:基于单片机的直流电压检测系统设计课程:单片机原理及应用B课程设计院(部):信息与电气工程学院专业:通信工程班级:通信111姓名:张安珍学号:2011081342指导教师:张君捧完成日期:2015年1月目录摘要......................................................... I I 正文.. (1)1 设计目的和要求 (1)3 设计内容和步骤 (2)单片机电压测量系统的原理 (2)3.2 单片机电压测量系统的总体设计 (3)3.2.1 硬件选择 (4)3.2.2 软件选择 (4)3.3 硬件电路的设计 (4)输入电路模块设计 (4)LM7805稳压电源电路介绍 (5)3.3.3 显示模块电路设计 (5)3.3.4 A/D转换设计 (7)3.3.5 单片机模块的简介 (9)系统软件的设计 (12)主程序的设计 (12)3.4.2 各子程序的设计 (14)总结与致谢 (16)参考文献 (17)附录一系统整体电路图 (18)附录二 A/D转换电路的程序 (19)附录三 1602LCD显示模块的程序 (21)摘要随着电子科学技术的发展,电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段。

对测量的精度和功能的要求也越来越高,而电压的测量甚为突出,因为电压的测量最为普遍。

本设计在查阅了大量前人设计的数字电压表的基础上,利用单片机技术结合A/D转换芯片ADC0832构建了一个直流数字电压表。

本文首先简要介绍了单片机系统的优势,然后详细介绍了直流数字电压表的设计流程,以及硬件系统和软件系统的设计。

本文介绍了基于89S51单片机的电压测量系统设计,介绍1602LCD液晶的功能和ADC0832的转换原理。

该电路设计简单,方便。

该设计可以测量0~5V的电压值,并在1602LCD液晶上显示出来。

本系统主要包括三大模块:主程序模块、显示模块、A/D转换模块,绘制点哭原理图与工作流程图,并进行调试,最终设计完成了该系统的硬件电路,在软件编程上,采用了c语言进行编程,开发了显示模块程序,A/D转换程序。

基于单片机的直流稳压电源系统设计

基于单片机的直流稳压电源系统设计

直 流 稳压 电源 在各 行各业 被广 泛 作为 强弱 电 电气 设备 控制和
断 、历史 运行 数据 等信 息通 过 可视化 触摸 系统 进行 智 能动 态 的显
启动 的重 要驱 动载 体 ,是 各控 制 系统 发挥 出优 良电气性 能 的重 要 示 『 。从 图 1 3 ] 可知 , 片机 系统 主要 驱动 2个驱 动 电路 , 单 从功 能划 保 障条件 『 。传 统 的直 流稳 压 电源 普遍 存 在调 节精 度 不高 、 号 分来 看 , 动 电路 A 主要 控制 预 稳压 电路 完成 对 直 流 电压 的粗 调 1 ] 信 驱 响应 缓慢 等弊 端 , 较 小 电压波 动范 围 内很 难 实现 动态 调节 , 在 已经 节 ,即 当比较 放大 回路 所采 集 的实 时直流 输 出信 号与 预设 基准 电 不 能满 足 现代 智能 数字 化控 制 系统发 展 的要求 。为 了建 立 响应 速 压值 相 差较 大 时,单片 机 系统就 会 自动 发 出粗 条件 命 令经 驱动 电 率快 、 调节 范 围较 广的 直流 稳压 电源 系统 , 将单 片机 集成 化 数字 控 路 A 实现直 流 电压 的大 范 围调 节 , 并经 滤波 电路 A进 入线 性调 节
性能水 平 。
13 电 压 取 样 与 采 集 回 路 .
1 硬 件 电 路 设 计
11 系统 总 体 设 计 方 案 .
单 片 机 系 统所 采集 到 的 系统 输 出直 流 电压信 号 为模 拟信 号 ,
为 了变成 单 片机 系统 能够进 行 综合 分析 处理 的数 据信 号 ,本次 设
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基于单片机 的直流稳 压 电源 系统设计

基于单片机的高精度智能交直流电压数据采集系统设计

基于单片机的高精度智能交直流电压数据采集系统设计

基于单片机的高精度智能交直流电压数据采集系统设计电压是电子与电力系统中最基本的测量元素之一,快速准确地获取电压值一直是数据采集与电子测量仪器研究的重要内容之一。

传统的指针式电压表具有精度低、可视距离近、功能单一等缺陷,已不适应高速信息化的发展需要。

目前市场上广泛使用的数字电压表智能化程度低,测量电压时需手动切换量程,当量程选择不当时会出现测量精度下降、乃至烧坏电压表的极端情况;而高精度的全量程无档数字电压表一般都采用了DSP、FPGA或CPLD等复杂电路系统,硬件和软件实现成本较高。

为此,笔者设计研制出了一种以单片机为控制主体的智能交流直流电压数据采集系统,具有体积小、精度高、结构简单、使用与读数方便、性价比高、适应范围宽等优点,有效地弥补了上述各种电压表系统的缺点和弊端。

1 系统总体方案该电压数据采集系统主要由电压衰减器、量程转换及放大电路、AC/DC转换电路、A/D 转换电路、主控单片机STC89C52以及LCD显示电路等5个部分组成,其原理框图如图1所示。

电压衰减器和放大器将待测模拟信号电压值转换到AC/DC变换器的输入电压范围内,直流电压经衰减放大后不需作AC/DC转换;量程转换电路根据输入到A/D转换器的模拟直流电压大小,由单片机判断后控制继电器对衰减放大电路作相应的调整,确保选择出最佳量程;A/D转换由单片机启动,在软件中对采集到的数据作数字滤波、标度变换和系统误差校准等处理后,根据电压类型标志位在LCD上显示测量值和电压类型。

2 系统硬件设计2.1 电压衰减、放大和量程转换电路电压衰减放大和量程转换电路如图2所示。

电阻R1~R5构成衰减系数分别为1、10、100、1 000、10 000的分压器,将被测输入电压Uin衰减至0~200 mV范围内并送至后端电路放大、AC/DC转换(直流电压不需转换)、A/D转换以及由单片机进行采集、处理与显示。

为了降低测量误差,分压电阻R1~R5均选用误差为±0.5%的精密金属膜电阻。

基于单片机的可调直流稳压电源设计

基于单片机的可调直流稳压电源设计

基于单片机的可调直流稳压电源设计设计一个基于单片机的可调直流稳压电源时,需要考虑以下几个关键因素:输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度。

本文将以STM32微控制器为例,详细介绍基于单片机的可调直流稳压电源的设计。

首先,我们需要确定输入电压范围。

一般来说,直流稳压电源的输入电压范围是较宽的,以适应不同的应用场景。

常见的输入电压范围是AC220V,转换为直流之后,可以在50V到200V之间调节。

接下来,我们需要确定输出电压范围和输出电流能力。

输出电压范围取决于实际应用需求,一般为0-36V,输出电流能力为0-5A。

同时,需要考虑过载保护功能,以避免电流过大损坏负载电路。

然后,我们需要确定稳压精度和响应速度。

稳压精度是指输出电压与设定值之间的差异,一般要求在0.1%以内。

响应速度是指电源对负载变化的适应能力,一般要求在10ms以内。

基于以上需求,我们开始设计基于单片机的可调直流稳压电源。

首先,我们选择STM32微控制器作为主控芯片。

STM32系列芯片拥有强大的计算能力和丰富的接口资源,适合用于电源控制应用。

我们使用STM32的DAC功能实现对输出电压的调节,同时使用ADC功能实现对输入电压和输出电压的监测。

其次,我们选取高性能稳压模块作为功率输出部分,以实现高效、稳定的电源输出。

稳压模块通常包括输入滤波器、整流桥、滤波电容和稳压电路等组成部分,可以提供稳定的直流电压输出。

接下来,我们设计电源控制算法,实现对输出电压的精确控制。

通过调整DAC输出电压,可以实现对输出电压的调节。

同时,需要监测输入电压和输出电压,并通过PID控制算法实现稳压控制。

最后,我们添加一些保护电路,以确保电源的安全可靠。

包括过载保护、过压保护和过热保护等功能,可以提高电源的可靠性和稳定性。

设计完成后,我们需要进行电路调试和性能测试。

通过实际测试,可以验证电源的输出稳定性、调节精度和响应速度。

综上所述,基于单片机的可调直流稳压电源设计,需要考虑输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度等因素。

(完整版)单片机测电压电流(DOC)

(完整版)单片机测电压电流(DOC)

基于单片机的直流电压电流检测的设计一设计要求用单片机做一个电压,电流检测装置。

(1)电压的范围:DC10-36V,要求精度1%以内。

(2)电流DC 0.1-3A,要求精度1%以内。

(3)用液晶显示电压,电流值(4)通过按键可切换电压,电流显示。

(5)每组做一个实物,实物要求用通用板焊接完成,单片机自选。

二设计简介:利用单片机系统与模数转换芯片、显示模块,按键选择等的结合构建直流电压电流表。

由于单片机的发展已经成熟,利用单片机系统的软硬件结合,可以组装出许多的应用电路来。

此方案的原理是模数(A/D)转换芯片的基准电压端,被测量电压输入端分别输入基准电压和被测电压。

模数(A/D)转换芯片通过按键选择模块将被测量电压或电流输入端所采集到的模拟电压或电流信号转换成相应的数字信号,然后通过对单片机系统进行软件编程,使单片机系统能按规定的时序来采集这些数字信号,通过一定的算法计算出被测量电压或电流的值。

最后单片机系统将计算好了的被测电压电流值按一定的时序送入显示电路模块加以显示。

三.单片机简介及本设计单片机的选择在这一设计中,我们涉及到了一个关键系统模块——单片机系统模块,而目前单片机的种类是很繁多的,主要有主流的8位单片机和高性能的32位单片机,结合本设计各方面因素,8位单片机对于本设计已经是绰绰有余了,但将用哪一种类8的单片机呢。

单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统,具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU,内存,总线系统等。

而目前常用的单片机的8位有51系列单片机,AVR单片机,PIC单片机。

应用最广的8位单片机还是intel的51系列单片机。

51系列单片机的特点是:硬件结构合理,指令系统规范,加之生产历史悠久,世界有许多芯片公司都买了51的芯片核心专利技术,并在其基础上扩充其性能,使得芯片的运行速度变得更快,性价比更高。

AVR单片机是atmel公司推出较新的单片机,它的显著特点是:高性能,低功能,高速度,指令单周期为主,但性格方面比51单片机要高。

基于单片机的buck电路控制系统的设计

基于单片机的buck电路控制系统的设计

基于单片机的buck电路控制系统的设计引言:随着电力需求的不断增长和环境保护意识的提高,高效节能的电源系统设计成为了当今电子工程领域的热点之一。

在众多电源系统中,基于单片机的buck电路控制系统以其高效稳定的特点备受关注。

本文将详细介绍基于单片机的buck电路控制系统的设计,讨论其原理、优势以及应用领域。

一、buck电路的工作原理buck电路是一种降压型直流-直流(DC-DC)转换器,其工作原理基于功率管的开关控制和能量储存于电感中。

当功率管开启时,电感中的电流增加并储存能量;当功率管关闭时,电感中的能量释放并提供给负载。

通过调节开关频率和占空比,buck电路可以实现输出电压的稳定控制。

二、基于单片机的buck电路控制系统的设计基于单片机的buck电路控制系统通过实时监测输入电压、输出电压和负载电流,并根据设定的控制算法,动态调节buck电路的开关频率和占空比,以实现稳定的输出电压。

1. 系统硬件设计:系统硬件包括单片机、电源电路、传感器和执行器。

单片机作为系统的核心控制单元,负责采集传感器数据、进行控制算法计算,并输出控制信号。

电源电路提供稳定的直流电源,传感器用于监测输入电压、输出电压和负载电流,执行器用于控制buck电路的开关。

2. 系统软件设计:系统软件包括控制算法和用户界面。

控制算法根据实时采集的传感器数据和预设的控制策略,计算出合适的开关频率和占空比,并通过输出信号控制执行器。

用户界面提供了参数设置、数据显示和故障诊断等功能,使用户能够方便地监测和调整系统运行状态。

三、基于单片机的buck电路控制系统的优势1. 高效稳定:通过精确的控制算法和实时的反馈机制,基于单片机的buck电路控制系统能够实现高效稳定的电压输出,提高能源利用率。

2. 灵活可调:控制算法可以根据需求进行优化和调整,以适应不同负载和输入电压条件下的电源需求。

3. 自动保护:系统可以监测电流、电压和温度等参数,一旦超过设定的范围,系统会自动切断电源,以保护电路和负载的安全。

基于51单片机的电压表的设计

基于51单片机的电压表的设计

引言在电量的测量中,电压、电流和频率是最基本的三个被测量,其中电压量的测量最为经常。

而且随着电子技术的发展,更是经常需要测量高精度的电压,所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。

数字电压表简称DVM,它是采用数字化测量技术,把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。

由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、测量速度快等特而得到广泛应用[1]。

传统的指针式刻度电压表功能单一,进度低,容易引起视差和视觉疲劳,因而不能满足数字化时代的需要。

采用单片机的数字电压表,将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示,从而精度高、抗干扰能力强,可扩展性强、集成方便,还可与PC实时通信。

数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础[2]。

以数字电压表为核心,可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表。

目前,由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。

最近的几十年来,随着半导体技术、集成电路(IC)和微处理器技术的发展,数字电路和数字化测量技术也有了巨大的进步,从而促使了数字电压表的快速发展,并不断出现新的类型[3]。

数字电压表从1952年问世以来,经历了不断改进的过程,从最早采用继电器、电子管和形式发展到了现在的全固态化、集成化(IC化),另一方面,精度也从0.01%-0.005%。

目前,数字电压表的内部核心部件是A/D转换器,转换的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度,因而,以后数字电压表的发展就着眼在高精度和低成本这两个方面[4]。

本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容,本系统主要包括三大模块:转换模块、数据处理模块及显示模块。

其中,A/D转换采用ADC0808对输入的模拟信号进行转换,控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算处理,最后驱动输出装置LED显示数字电压信号[5]。

1 设计总体方案1.1设计要求:完成系统的硬件电路设计与软件设计; 采用汇编或C 语言编程;采用Proteus 、KeilC 等软件实现系统的仿真调试。

利用51单片机+8位数码管+AD0809设计数字直流电压表系统

利用51单片机+8位数码管+AD0809设计数字直流电压表系统

目录1.题目设计要求 (2)2. 系统的组成及工作原理 (2)2.1电路原理图 (2)2.2 A/D转换原理 (3)2.3数据处理原理 (3)2.4器件列表 (3)3. 器件的功能和作用 (4)3.1AT89C51功能介绍 (4)3.1.1AT89C51的简单概述 (4)3.1.2AT89C51的引脚介绍 (4)3.2AD0809功能介绍 (6)3.3 LED数码管功能介绍 (6)4.系统硬件设计 (7)5. 系统软件设计 (8)5.1 程序流程图 (8)5.2程序代码 (10)6.系统仿真调试 (13)6.1仿真原理图设计 (13)6.2 与程序代码链接 (13)6.2.1运用keil uVision4生成.hex文件并链接 (13)6.3 仿真运行结果 (15)7.心得体会 (15)8.参考文献 (16)1.题目设计要求要求:利用51单片机+8位数码管+AD0809设计数字直流电压表系统,精度为0.01V。

完成以下设计环节:1)使用Altium Desinger或Protel99SE开发工具,设计电路原理图与PCB制板图。

2)使用Uvision2开发平台,采用C语言或汇编语言设计软件程序。

3)使用PROTEUS仿真软件,设计仿真原理图并运行软件程序,完成系统仿真。

2.系统的组成及工作原理2.1电路原理图图2.1 电路原理图2.2 A/D转换原理模拟量可以是电压、电流等电信号,也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。

但在A/D转换前,输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。

A/D转换器的工作原理:采用逐次逼近法,逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路,转换的时间为微秒级。

逐次逼近法转换过程是:初始化时将逐次逼近寄存器各位清零;转换开始时,先将逐次逼近寄存器最高位置1,送入D/A转换器,经D/A转换后生成的模拟量送入比较器,称为Vo,与送入比较器的待转换的模拟量Vi进行比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。

数码管显示的直流电压检测电路设计

数码管显示的直流电压检测电路设计

目录第一章设计任务及要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计思路 (1)第二章设计总体方案 (2)2.1 设计要求 (2)2.2 设计方案 (2)第三章硬件电路设计 (3)3.1 A/D转换器 (3)3.1.1 ADC0808主要特性 (3)3.1.2 ADC0808的外部引脚特征 (3)3.1.3 ADC0808的工作流程 (3)3.2单片机系统 (4)3.2.1 AT89C51性能 (4)3.2.2 AT89C51各引脚功能 (4)3.3 LED显示系统设计 (5)3.3.1 LED基本结构 (5)3.3.2 LED显示器的选择 (5)3.3.3 LED译码方式 (5)3.3.3 LED显示器与单片机接口设计 (5)3.4 总体电路设计 (6)第四章课程设计进度安排 (7)第五章程序设计 (8)5.1 程序设计总方案 (8)5.2 系统子程序设计 (8)5.2.1 初始化程序 (8)5.2.2 A/D转换子程序 (8)5.2.3 显示子程序 (9)第六章仿真结果 (10)6.1 显示结果及误差分析 (10)6.1.1 显示结果 (10)6.1.2 误差分析 (10)6.2设计程序 (11)第七章课设心得 (15)参考文献 (16)第一章设计任务及要求1.1 设计任务STC12C5A60S2(引脚排序及基本功能同AT89S51)作为主控芯片,设计0-5V直流电压检测电路。

一是利用单片机内部的A/D转换器测量外接直流电压;二是利用MAX7219驱动LG3641AH(或同型号共阴极)数码管,显示当前信号的电压值;三是根据需要扩展相应的外围电路。

1.2 设计思路(1)根据设计要求,选择AT89C51单片机为核心控制器件。

(2)A/D转换采用ADC0808实现,与单片机的接口为P1口和P2口的高四位引脚。

(3)电压显示采用4位一体的LED数码管。

(4)LED数码的段码输入,由并行端口P0产生:位码输入,用并行端口P2低四位产生。

单片机控制直流调速系统设计任务书

单片机控制直流调速系统设计任务书

毕业设计(论文)任务书题目:单片机控制直流调速系统设计系别:机电工程系专业:电气自动化技术年级:姓名:指导教师:日期: 年 12 月 23 日毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)任务书5.本毕业设计(论文)课题工作进度计划:起止日期工作内容201 年12 月 14 日~ 12月17日12月23 日~ 12 月25 日201 年3月 28 日~ 4月29日5月 1 日~5 月 20日下发任务书查阅资料完成论文初稿与开题报告和中期检查完成论文定稿和评阅人评阅表,并验收毕业设计教研室审查意见:负责人:年月日系意见:系主任:年月日任务书填写要求1.毕业设计(论文)任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写,经教研室负责人审查、系部领导签字后生效。

此任务书应在毕业设计(论文)开始前一周内填好并发给学生;2.任务书内容按教务处统一设计的电子文档标准格式打印,不得随便涂改或潦草书写,禁止打印在其它纸上后剪贴;3.任务书内填写的内容,必须和学生毕业设计(论文)完成的情况相一致,若有变更,应经过系主任签字同意方可重新填写;4.任务书内有关“系别”、“专业”等名称的填写,应写中文全称,不能写数字代码。

学生的“学号”要写全号,不能只写最后2位或1位数字;5.任务书内“主要参考文献”的填写,应按照国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写,不能有随意性;6.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。

如“2013年4月2日”或“2013-04-02”。

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目录摘要 (II)1 设计目的 (1)2 设计要求 (2)3 设计内容 (3)3.1 系统需求分析 (3)3.1.1 硬件选择 (3)3.1.2 软件选择 (4)3.2 硬件电路的设计 (4)3.2.1 输入电路模块设计 (4)3.2.2 LM7805稳压电源电路介绍 (5)3.2.3 显示模块电路设计 (6)3.2.4 A/D转换设计 (7)3.2.5 单片机模块的简介 (10)3.3系统软件的设计 (13)3.3.1主程序的设计 (14)3.3.2 各子程序的设计 (15)总结与致谢 (17)参考文献 (18)附录一系统整体电路图 (19)附录二 A/D转换电路的程序 (20)附录三 1602LCD显示模块的程序 (22)摘要本设计在查阅了大量前人设计的数字电压表的基础上,利用单片机技术结合A/D 转换芯片ADC0832构建了一个直流数字电压表。

本文首先简要介绍了单片机系统的优势,然后详细介绍了直流数字电压表的设计流程,以及硬件系统和软件系统的设计。

本文介绍了基于89S51单片机的电压测量系统设计,介绍1602LCD液晶的功能和ADC0832的转换原理。

该电路设计简单,方便。

该设计可以测量0~5V的电压值,并在1602LCD液晶上显示出来。

本系统主要包括三大模块:主程序模块、显示模块、A/D转换模块,绘制点哭原理图与工作流程图,并进行调试,最终设计完成了该系统的硬件电路,在软件编程上,采用了c语言进行编程,开发了显示模块程序,A/D转换程序。

关键词:电压测量;A/D转换;89S51单片机1 设计目的电压是属于电子测量中的一个重要组成部分。

了解,测出各种电压的值,有助于让我们更加安全、方便的使用电压。

因为研究电压的测量值具有重要价值。

传统的指针式电压表功能单一、精度低,已经满足不了现在时代的需求,而采用单片机的数字电压表,精度高、抗干扰能力强,可扩张性强、集成方便,还可与PC实行实时通信,目前,由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表,已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域。

基于单片机的电压检测系统设计,控制系统采用89S51单片机,A/D转换器采用ADC0832为主要硬件,实现数字电压表的硬件电路与软件设计。

数字电压表可以测量0~5V的输入电压值,并在1602LCD液晶模块上显示。

2 设计要求1.根据已知参数对输入信号特征进行分析、需求分析,选择确定单片机型号、各种外围芯片型号,完成系统硬件设计。

2.基本教学要求:每人一台计算机,计算机安装Keil、Protel等软件。

3. (利用单片机设计并制作简易的直流数字电压表,能够测出0~5V的直流电压,电路组成框图如图所示。

(1)测量精度0.02V。

(2)利用数码管或者液晶显示器显示电压值。

(3)测量范围0~5V。

3 设计内容3.1 系统需求分析本设计从各个角度分析了由单片机组成的数字电压表的设计过程及各部分电路的组成及其原理。

框图如下:本设计主要分为两部分:硬件电路及软件程序。

而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、液晶显示电路,各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍;程序的设计使用C语言编程。

电压是检测中最基本的测量值,主要过程是模拟信号经过输入电路调理,在经过放大电路,变换成合适范围的信号幅度,接着该信号,经过A/D转换电路转化成数字信号,数字信号既可以直接经过单片机的处理、保存,再由液晶显示器显示出来。

总体设计的内容:被测电压经过运算放大电路,可以被AD接收的电压范围,然后该信号经过ADC0832芯片A/D转换电路转化成数字信号,再经过89S51单片机的处理、保存,由1602LCD液晶模块显示出来。

该电压表可达到如下程度:(1) 电压表量程范围0V~5V;(2) 能用液晶显示电压值;(3) 测量精度可达到0.02mV。

3.1.1 硬件选择选择89S51作为单片机芯片,选用1602LCD液晶屏来实现电压显示,由于ADC0832的基准电压由它内部本身提供,所以为了方便,我就利用ADC0832作为数模转换芯片,利用P0至P4的各个串口来进行不同设备间的连接,计算机进行汇编,H51/L仿真器,单片机多功能实验箱。

3.1.2 软件选择本设计是硬件电路和软件编程相结合的设计方案,选择合适的编程语言是一个重要的环节。

在单片机的应用系统程序设计时,常用的是汇编语言和C语言。

汇编语言的特点是占用内存单元少,执行效率高。

执行速度快。

但它依赖于计算机硬件,程序可读性和可移植性比较差。

而C语言虽然执行效率没有汇编语言高,但语言简洁,使用方便,灵活,运算丰富,表达化类型多样化,数据结构类型丰富,具有结构化的控制语句,程序设计自由度大,有很好的可重用性,可移植性等特点。

由于现在单片机的发展已经达到了很高的水平,内部的各种资源相当的丰富,CPU的处理速度非常的快。

用C语言来控制单片机无疑是一个理想的选择。

所以在本设计中采用C语言编写软件程序。

3.2 硬件电路的设计3.2.1 输入电路模块设计电压测量原理如图所示,电压输入到LM358的正相端。

最高输入电压可到5V ,使输入电压处于AD量程范围。

LM358 构成一个电压跟随器,起到隔离前后通道的作用,其较低的输出电阻还可以提高带负载能力,输出端接入ADC。

由于该设计精度要达到0.01mV左右,所以我们加入了LM358的放大器,来放大较小的被测电压,输入到AD转换器中,再经过单片机处理从液晶上显示出来。

如图所示,是由LM358放大器组成的,LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。

它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

电容C5是阻容滤波,为了使得信号更稳定。

3.2.2 LM7805稳压电源电路介绍用lm78/lm79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件很少,电路内部有过流、过热和调整管的保护电路,使用方便、可靠,而且价格低廉。

该系列集成稳压IC型号中的lm78或lm79后面的数字代表此三端集成稳压电路的输出电压。

因为三端固定集成稳压电路的使用方便,电子制作中经常采用。

这是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。

IC采集成稳压器lm7805,C4为输出端滤波电容,D1为输入反向保护。

3.2.3 显示模块电路设计显示模块的选择关系到整个系统设计的功能多少,我们只需要显示最后电压的数字值和电压的单位,根据各种显示器件的特点:数码管只能显示数字,不能显示单位字符,不符合本设计的要求。

而点阵显示器件驱动显示软件程序编写麻烦,占用的引脚相对也较多。

也不是理想的显示器件。

所以在本设计中,我们考虑用液晶显示器件,虽然12864液晶比1602液晶的功能强,不过在价格方面却贵了好多。

而1602液晶也足够满足本设计的需要。

因此,在本设计实验我们选择1602液晶显示器件。

1602LCD分为带背光和不带背光两种,带背光的比不带背光的厚,是否带背光在应用中并无差别,本次设计采用带背光的。

1602液晶模块内部的字符发生存储器有存储了160个不同的点阵字符图形,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号等,每一个字符都有一个固定的代码,比如大写的阿拉伯数字“8”的代码是00111000B(38H),显示时模块把地址38H中的点阵字符图形显示出来,我们就能看到数字“8”。

LCD1602与单片机接口如图所示。

第0脚:GCD为地电源。

第1脚:VCC接5V正电源。

第2脚:V0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

第3脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第4脚:R/W为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。

当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。

第5脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。

第6~13脚:D0~D7为8位双向数据线。

第14脚:背光源正极。

第15脚:背光源负极。

3.2.4 A/D转换设计3.2.4.1 A/D电路的介绍和选择在该设计中,模数(A/D)转换模块是一个非常重要的模块,它关系到最后数字电压表电压值的精确度。

所以,A/D芯片的选择是设计过程中一个很重要的环节。

模数转换器即A/D转换器,或简称ADC,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。

通常的模数转换器是将一个输入模拟电压信号转换为一个输出的数字信号。

模数转换器最重要的参数是转换的精度,通常用输出的数字信号的位数的多少表示。

转换器能够准确输出的数字信号的位数越多,表示转换器能够分辨输入信号的能力越强,转换器的性能也就越好。

A/D转换一般要经过采样,保持,量化及编码4个过程。

在实际电路中,有些过程是合并进行的,如采样和保持,量化和编码在转换过程中是同时实现的。

ADC0832是8脚双列直插式双通道A/D转换器,能分别对两路模拟信号实现模—数转换,可以用在单端输入方式和差分方式下工作。

ADC0832采用串行通信方式,通过DI 数据输入端进行通道选择、数据采集及数据传送。

8位的分辨率(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。

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。

独立的芯片使能输入,使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。

ADC0832是8位精度,在本设计中,为了减少数字电压表的误差率,在同类比的AD转换器中,ADC0832性价比较高,于是我就选择了ADC0832作为这次设计的AD转换器。

3.2.4.2 ADC0832与单片机的接口电路CH0、CH1。

是ADC0832的两个通道,在ADC0832的工作时,被测的电压进行通道选择进入CH0或者CH1通道,ADC0832采用串行通信方式,通过DI 数据输入端进行通道选择、数据采集及数据传送。

CS,CLK,DI,DO四个是与单片机P3接口相连,只有在使能端CS为低电平时,ADC0832才开始工作,此时处理器向AD传送时钟信号,而根据DI和DO来选择需要通道的信号,传入单片机处理和保存。

在第一个时钟脉冲的下降之前DI端必须是高电平,表示开始信号。

在第二、三个脉冲下将之前DI端应输入两个数据用于选择通道功能。

通道地址通道工作方式说明SGL/DIF ODD/SIGN 0 10 0 + -差分方式0 1 - +1 0 +单端输入方式1 1 +当此两个数据为“1”、“0”时,只对CH0 进行单通道转换。

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