简易数字电流表设计报告
多功能数字电压电流表的设计
一. 摘要本次课程设计利用实验箱设计一个可测量多路电压的多功能数字电压电流表，按键控制分时显示测量值。
设计时用查询方式、采用A/D转换器ADC0809采集3路被测的电压信号，并利用按键来控制各路的通断与工作与否。
实验中用八段数码管显示测量数值，测量数值精确到小数点后两位。
二. 关键词ADC0809 电压表8255 8253 按键8段数码管正文三．元件功能及原理介绍3.1 8253的功能和使用1.8253是一种可编程的定时器或计数器。
本次设计中利用8253的定时作用，用于产生一个稳定的脉冲。
该脉冲用于提供ADC0809的触发脉冲。
本设计中使用一片8253芯片，其线路如图3.1所示。
端口地址如表3.1所示。
系统中，8253在通道0下工作于方式2。
8253 通道入口接1MHz的信号源，输出接ADC0809的时钟端，数模转化用，这里的0计数器仅当作一个时Array钟脉冲用。
2.《8253引脚图》当A1A0分别为00 01 10 11时分别选中三个通道和控制字寄存器在8088系统中，8088的A1A0分别与8253的A1A0相连在8086系统中，通常将8253的8位数据线与8086的低8位相连，即使用偶地址，所以8086的A2A1分别与8253的A1A0相连Intel 8253是一片具有三个独立的16位计数器通道的可编程定时器/计数器芯片。
每个通道都可以编程设定6种工作方式之一种；由于8253的读/写操作对系统时钟没有特殊的要求，因此它几乎可以应用与由任何一种微处理器组成的系统中，可作为可编程的方波频率发生器、分频器、实时时钟、事件计数器和单脉冲发生器等。
表8-4 控制功能表CS RD WRA1A0功能0100 0写计数器00100 1写计数器10101 0写计数器20101 1写控制字寄存器0010 0读计数器00010 1读计数器10011 0读计数器20011 1无操作1XXX X禁止使用011X X无操作计数器(0 ~ 2)即三个计数器/定时器通道。
数字电流表的设计与仿真-毕业设计-
数字电流表的设计与仿真-毕业设计-xxxx大学毕业设计数字电流表的设计与仿真学生姓名X X院系名称工学院专业名称xxx班级20XX级X班学号X指导教师XX完成时间20XX年X月X日数字电流表的设计与仿真学生姓名：XX 指导教师：XX内容摘要:本设计主要采用CC7106双积分A/D变换器设计方案来完成一个简易的数字电流表，其实是一个电压表进行改装得到的，将电压表能够对输入的0～5 V的模拟直流电压进行测量，并通过一个4位一体的7段LED数码管进行显示，测量误差约为0.1 V。
该电压表的测量电路主要由三个模块组成：A/D转换模块、数据处理模块及显示控制模块。
A/D转换主要由芯片CC7106来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片CD331来完成，其负责把CC7106传送来的数字量经一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；另外它还控制着CC7106芯片的工作。
显示模块主要由LCD液晶数码管及相应的驱动芯片)组成，显示测量到的电流值。
关键词：简易数字电流表 LCD液晶数码管 CC7106目录引言 (1)1系统的工作原理 (2)1.1数字电流表的工作原理 (2)1.2过流、防反接保护 (2)1.3放大器 (3)1.4 AD转换器及外围电路计 (3)1.4.1 A/D转换器概述 (3)1.4.2 内部结构 (3)1.4.3 引脚功能（外部特性） (3)1.4.4 通道选择 (4)1.4.5 极限参数 (4)1.4.6 ADC0808的输出端注意 (4)1.4.7 外围电路设计 (5)1.5量程选择及量程显示 (6)1.6 LED显示 (6)2测量系统的总体结构设计 (8)2.1系统的组成框图 (8)2.2 硬件图 (9)2.3 软件流程图 (10)2.4 程序代码及说明 (11)3实验结果 (16)4仿真图 (17)5设计总结 (19)参考文献 (20)致谢引言传统的电网电流表一般都采用指针式表头，且都存在着测量范围小，稳定性差，精度低，表头指针指示不便于读数且误差大等缺点，已经不适应社会发展的需要。
简易数字电流表课程设计
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。
数字电流表设计(基于ATmega16单片机)
数字电流表设计姓名：学号：班级：指导教师：完成时间：年月号目录摘要 (1)关键词 (1)一．引言 (1)1.1设计要求 (1)1.2 课程设计目的 (1)二．数字电流表硬件设计 (4)2.1系统硬件框图 (4)2.2 电流表工作原理 (4)2.3 LED动态显示器接口及显示方式 (4)2.4 ATmega16单片机 (7)三．程序流程图及相应模块 (9)四．课程设计总结 (13)五．成员分工及工作情况 (13)六．参考文献 (14)七．附录（程序源代码及注释） (15)摘要本次课程设计是基于ATmega16单片机开发平台和ADC模数转换器基础上实现的一种数字电流表系统。
该系统以ATmega16单片机作为系统核心，通过数字电流表的设计方案,掌握了C语言的编程方法，并熟练的运用ATmega16单片机定时器以及ADC0808模/数转换芯片将模拟电流量转变为数字量然后在液晶显示屏上直接显示数字的电流值。
关键词ATmega16单片机，A/D模数转换，数码管显示1.1设计要求完成一台数字电流表采用ATmega16作为主控芯片，并用数码管显示结果电流表量程为0A~1A测量结果用四位数字显示，如0123测量结果超限（大于等于1A）时，数码管显示EEEE1.2 课程设计目的（1）通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识和掌握。
（2）掌握了通用I/O口输出结构的设置和数码管显示器的应用。
（3）通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使自身了解开发单片机应用系统的全过程，强化巩固所学知识，为以后的学习和工作打下基础。
(4)进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。
（5）锻炼团队分工合作与协调能力。
（6）通过这次课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术。
（7）通过实际程序的设计和调试，逐步掌握模块化程序设计的方法和调试技术。
2.1系统硬件框图2.2电流表工作原理由于通常所说的电流表是指灵敏电流计，其量程太小不能直接测量电流。
数字电流表设计
自动化专业电子课程设计报告题目：数字电流表设计姓名学号指导教师：评阅成绩等次：电气信息工程系2010-2011 第二学期目录摘要 (3)前言 (4)1．设计的任务和要求 (5)1.1 设计任务 (5)1.2 设计要求 (5)2．设计原理与结构框图 (5)2.1 设计原理和功能 (5)2.2 结构框图 (5)3．硬件电路设计方案 (6)3.1 I/U转换电路原理 (6)3.2 AT89C51 单片机 (6)3.3 TLC549 模数转换芯片 (8)3.4 内接时钟部分 (8)3.5 显示部分 (9)3.6 上拉电阻部分 (10)3.7 数字电流表仿真电路图 (10)4．软件设计 (11)4.1 程序框图 (11)4.2 仿真控制原理及仿真图 (12)5．设计结果分析 (12)5.1 结果分析 (12)5.2 主要元器件清单 (12)5.3 误差分析 (13)6．设计总结 (13)6.1 设计小结 (13)6.2 设计体会与收获 (13)致谢 (14)参考文献 (14)摘要本设计是基于51系列的单片机进行的数字电流表设计，可以进行电流的数字计数，并在液晶显示器上显示。
数字电流表的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。
硬件部分主要由AT89C51单片机，TLC549模数转换器，液晶显示器电路，以及电流采样电路等组成。
程序采用C语言编写，可移植性强。
关键字电流采样，A/D转换器，放大器，AT89C51单片机。
前言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，这种以单片机为主体的新型智能仪表将计算机与测量控制技术结合在一起，在测量工程自动化，测量结果所举处理以及功能的多样化方面取得了巨大的进步。
基于单片机的智能综合仪表是基于智能化、数字化、网络化、新一代智能仪表的设计理念，采用智能调理、灵巧总线、工业网络、液晶显示、电子储存技术、综合指示仪表、调节仪表、计算仪表与记录仪表功能。
智能数字显示电流表的设计
Realization of the intelligent digital display current meter with good stability, high accuracy, easy reading, low cost, easy to realize the advantages of being more and more attention. Its performance is superior to the traditional pointer ammeter, having a clear and intuitive, accurate readings, extended features such as powerful, avoiding reading poor vision and visual fatigue.
通过硬件电路和单片机对 TLC7135 转换结果的处理可以实现但片机的数字 显示，量程转换，和上下限报警功能。智能数字电流表使用较为方便，适用于实 验室测量和工业控制等不同场合。
关键词：智能数字显示，单片机，TLC7135，AD 转换，四位半
简易电流表的设计
简易电流表设计人员：指导老师：摘要：直流电流表测量，通过AD转换，对电流采样，把模拟量转换成数字量，然后通过电片机的控制把电流值通过LCD对进行显示。
该系统能够精确测量的直流电流值范围为10mA ~1A，分辨力分为10mA 和1A两档。
这个系统由采样电路,AD转换电路和显示电路三部分组成.关键字：AD转换器采样数字量电流引言：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，正引起测量，控制仪表领域新的技术革命。
所以采用单片机设计的数字式测量仪表已经迎合拉社会的要求和发展。
这次设计的是以单片机直流数字电流表，使用简单，读数方便，使用的范围愈来愈宽，关于这样的设计是有意义的。
目录1 方案论证与比较 (4)1.1采样方法方案论证.................. 错误！未定义书签。
1.2处理器的选择方案论证.............. 错误！未定义书签。
1.3周期性判别与测量方法方案论证...... 错误！未定义书签。
2 系统设计 (5)2.1总体设计 (5)2.2单元电路设计 (5)2.2.1 前级阻抗匹配和放大电路设计 (5)2.2.2 AD转换及控制模块电路设计 (6)2.2.3 功率谱测量单元电路设计 (6)3 软件设计 (7)4系统测试 (8)5 结论 (9)参考文献： (9)附1：元器件明细表： (9)附2：仪器设备清单 (9)附3：电路图图纸 (10)附4：程序清单 (11)1方案论证与比较1.1 采样方法比较与选择方案一：固定放大倍数，使用多个采样电阻采样。
方案二、固定采样电阻，使用多个电阻放大不同倍数。
分析：采样电阻应该尽量的小，无论是怎么安排电流表的分辨力，都把改变采样电阻，以免影响整个采样电路和结果，所以选择方案二。
1.2AD转换方法比较与选择本次制作采用ADC0809， ADC0809是8路模拟中的分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及形影的通道地址锁存用译码电路，其转换时间为100us左右。
基于单片机的数字电流表的设计
图中电容 , 是为了提高电路的稳定性和改善瞬态响应。R为保护电阻，防止电压突变损坏 。
前面介绍的是正向峰值保持电路，如果需要负向峰值保持，可以把正向峰值保持电路中的二极管及其它元件适当改接，就能实现。
ICL7135的输出是 位的BCD码，为了减少引出线数目，它采用动态字位扫描输出的方式，即万、千、百、十、个各位数字BCD的码轮流出现在 端上，并在 各端上同步出现字位选通脉冲，这种输出使其数字显示电路非常简单。
当使用 转换芯片时，可采用以下方法提高转换分辨率：
1）当输入模拟电压小于 转换电路的满刻度所对应的电压值时，应放大输入信号，使输入电压的最大值对应 满刻度值，以充分利用 转换电路的满刻度。
2009届本科毕业设计
基于单片机的数字电流表的设计
姓名：
系别：
专业：
学号：
指导教师：
2009年4月10日
基于单片机的数字电流表的设计
摘
本电流表各模块之间使用标准信号进行传输的，这些标准信号都符合国际标准。国际电工委员会在1973年四月第65次技术委员会通过的标准规定了国际统一信号标准，过程控制系统的模拟直流信号为4到20MA，模拟直流电压信号为1到5伏，我国的DDZ-3型电动单元组合仪表采用了国际的信号标准。
图1数字电流表的基本原理
1.
峰峰值检波器本身具有采样保持的功能，由于A/D转换器的转换时间为100ms，所以峰峰值检波电路能够保证A/D转换器有足够的转换时间[6]。
交流信号不只包括正弦波，对于其它规则的交流信号，也可以用本采样电路采样。档位选择需要将独立按键与放大器中集成运放的外围电阻组合在一块。独立按键不仅有选择档位的功能，还有复位等其它功能。
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二〇一一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—1V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。
目录一、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 (6)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=I*R，因而转换输出电压为0V——0.1V的电压，输出电压可再经后续放大电路放大处理。
1.2高共模抑制比放大电路如下图，由双运放组成的同相输入高共模抑制比放大电路，其闭环输出可表示为： 为使共模输入为0，可令R1/R2=R4/R3,此时电路的差动闭环增益为Kd=1+R1/R2, U0=Kd(U1-U2); 下图即Kd=11，U0=11(U1-U2);1.3通用A/D 转换器ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种 8 位分辨率、双通道 A/D 转换芯片。
数字冲击电流计设计-毕业设计.
数字冲击电流计设计学生：指导教师：内容摘要：本设计是基于51系列的单片机进行的数字电流表设计，可以进行电流的数字计数，并在液晶显示器上显示。
数字电流表的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。
硬件部分主要由AT89C51单片机，TLC549模数转换器，液晶显示器电路，以及电流采样电路等组成。
程序采用C语言编写，可移植性强。
本电流表各模块之间使用标准信号进行传输的，这些标准信号都符合国际标准。
国际电工委员会在1973年四月第65次技术委员会通过的标准规定了国际统一信号标准，过程控制系统的模拟直流信号为4到20MA，模拟直流电压信号为1到5伏，我国的DDZ-3型电动单元组合仪表采用了国际的信号标准。
关键词：电流采样 A/D转换器放大器 AT89C51单片机Digital Design quantometerAbstract: This design is based on the design of digital ammeter 51 series MCU can be current digital count, and displayed on the LCD monitor. The design process of digital ammeter concurrent design of hardware and software. The hardware part is mainly composed of AT89C51 microcontroller, TLC549 ADC, LCD circuits, and current sampling circuit. Program using C language, portability.Every part of the digital ammeter uses the standard signal which is in line with the International Standards for transmission. The IEC made the International Standards for the united transported signal on the 65th technology committee in April, 1973. The Simulation of DC signal of system of procession control is between 4MA and 20MA. The Simulation of DC voltage signal is between 1V and 5V. Singal of the domestic DDZ-3 Electric unit of Combination of instruments uses the International Standards.Keywords:Current sampling A/D converter amplifier AT89C51 microcontroller .目录前言 (1)1 选题背景 (1)1.1 电流计的分类 (1)1.1.1 圈转电流计........................................................................ (1)1.1.2 冲击电流计 (2)31.2 电流计的灵敏度 (3)1.3 电流计的运动特性 (3)1.4 冲击电流计的工作原理 (3)1.5 设计要求 (4)2 设计原理与结构框图 (5)2.1 设计原理 (5)2.2 结构框图 (5)3 硬件电路设计方案 (5)3.1 I/U转换电路原理 (5)3.2 AT89C51单片机 (6)3.3 TLC549模数转换芯片 (8)3.4 内接时钟部分 (9)3.5 显示部分 (9)3.6 上拉电阻部分 (10)4 仿真电路图 (11)5 软件设计 (11)5.1 程序框图 (11)5.2 仿真控制原理及仿真图 (12)6 设计结果分析 (12)7 结束语 (13)附录1：原件清单 (15)附录2：控制系统框图 (16)附录3：程序流程图 (17)附录4：编写程序 (18)参考文献： (19)数字冲击电流计设计前言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，正引起测量、控制仪表领域新的技术革命。
简易数字电流表设计报告
目录摘要 2 关键词 2 1 概述 31.1 设计意义 31.2 系统主要功能 32 硬件电路设计方案及描述 32.1 设计方案 32.2 主要元器件的介绍 42. 3 控制电路模块132.4 元件清单163 数字式电流表的软件设计163.1 系统程序设计总方案3.2 系统子程序设计17164 数字式电流表的调试194.1 软件调试4.2 显示结果及误差分析19205 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ADC080。
9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；1.2 系统主要功能A、利用AD转换芯片和精密电阻测量0~20mA电流B、系统工作符合一般数字电流表要求2 硬件电路设计方案及描述2.1 数字式电流表系统硬件设计硬件电路设计主要包括：AT89S51 单片机系统，A/D 转换电路，显示电路。
电流表实验报告
电流表实验报告
实验报告：电流表
一、实验目的
本实验的目的是通过测量不同电路中的电流，掌握电流表的使用方法，了解电路中的电流分布情况。
二、实验器材
1.电流表
2.电磁式电流表
3.伏特计
4.万用表
5.稳压电源
6.电流源
三、实验原理
电流表是电学实验中常用的一种仪器，用于测量电路中流过的电流。
电流表有两种类型——数字电流表和模拟电流表。
数字电流表是由处理器控制，可进行自动测量和数字显示，而模拟电流表则是采用指针和标度盘的方式显示测量结果。
在电路中，电流的大小由欧姆定律决定，即：I=U/R，其中I为电流，U为电压，R为电路的电阻。
因此，我们可以通过测量电路两端的电压和电阻大小，计算出电路中的电流大小。
四、实验步骤
1.连接实验电路，将电流表正负极连接到电路中，确保接线正确。
2.通过伏特计或万用表测量电路两端的电压和电阻大小，计算出电路中的电流大小。
3.调节电流源输出电流，逐步增加电流的大小，观察并记录电流表的读数变化。
4.将电磁式电流表换成数字电流表，重复步骤3。
五、实验结果
通过实验，我们得到了关于电路中的电流分布情况的数据，并通过电流表的读数，了解电流表的使用方法和测量精度。
六、实验结论
电流表是一种常用的电学仪器，通过测量电路中的电流，可以了解电路的运行情况，并对电路进行调试和检测。
在实验中，我们掌握了电流表的使用方法，并对电路中的电流分布情况有了更深入的了解。
直流数字电流表的设计
第一章设计任务及可行性分析1.1总体结构1.1.1数字电流表的组成图2.2 数字电流表的组成框图数字直流电流表的核心是A/D转换器。
按系统功能实现要求，决定控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换采用ADC0809。
系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行8路其他A/D转换量的测量和远程测量结果传送等扩展功能。
数字电流表系统设计方案框图如图 2.3所示。
AT89C51P0P2P1ADC08094位LED显示上电复位串口通信电源电路图2.3 数字电流表系统设计方案框图1.2所需元器件清单表3.1所需元器件材料表器件类型器件名数值数量单片机AT89S511A/D转换器ADC08091数码管TSEG-MP*4-C1C-BLUE开关按键开关 1电容C1、C2 33uF 2电解电容C3 10uF 1电阻R1 1K 2排阻RP1 200 1变阻器RV1 1K 1晶振X1 1MHz 1第二章达到的技术指标1、可以测量0-5V的8路输入电压值；2、测量结果可在四位LED数码管上轮流显示后单路选择显示；3、测量最小分辨率为0.019A；4、测量误差约为+0.0AV；第三章数字式电流表的硬件设计3.1主要元器件的介绍3.1.1单片机AT89S51AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗、高性能CMOS 8位单片机。
图4.2和4.3分别为其实物图和内部总体结构图。
AT89S51的引脚AT89S51芯片为40引脚双列直插式封装，其引脚排列如图4.2所示。
图4.2 AT89S51的引脚图(1)VCC：电源电压；(2)GND：接地；(3)P0口：P0口是一组8位漏极开路双向I/O口，每位引脚可驱动8个TTL 逻辑门路。
(4)P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口的输出缓冲器可驱动4个TTL逻辑门电路。
有第二功能，如表4.1所示。
表4.1 P1口的第二功能端口引脚第二功能P1.5 MOSI(用于ISP编程)P1.6 MISO(用于ISP编程)P1.7 SCK(用于ISP编程)(5)P2口：P2口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P2口的输出缓冲器可驱动4个TTL逻辑门电路。
交直流数字电流表设计
1.1 课题研究问题
设计一个电流测量模块，可对直流或交流的电流大小进行测量，测量范围为0-10A，测量结果可显示或以标准接口方式输出。主要技术指标：供电电压：220V（+_10%）测量范围：0—10A
设计拟采用电流耦合器，把大电流转变为小电流，然后再对其采样。控制器可采用其它AT89C52单片机或其它高级处理器。
1.2 课题背景及意义
85C1电流表经过多年来的发展，在国内已经形成完整成熟的产业链，上下游厂家近万家。对85C1的生产和发展提供了良好的氛围。据目前统计来看国内生产厂家有近千家，大都完成了技术改造。由单一走向全面。
20世纪70年代，微电子技术正处于发展阶段，集成电路属于中规模发展时期，各种新材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能比较简单，一般均把CPU、RAM有的还包括了一些简单的I/O口集成到芯片上，象Fairchild公司就属于这一类型，它还需配上外围的其他处理电路方才构成完整的计算系统。类似的单片机还有Zilog公司的Z80微处理器。
This paper describes the design of the DC and digital current measurement system, the system including the minimum system module of the microcontroller, the current acquisition modules, AD converter module, display module, the power management module. Through the input circuit AC and DC analog signal is sent to the ADC0809into digital signals and then sent to the AT89C52 microcontroller, the LCD1602 display the measured value through the P0 port; AC signal through the one-way bridge rectifier circuit of the AC signal into a DC signal by the ADC0808 converter. The paper also elaborates the corresponding system software design and system hardware.
【精品】基于单片机的简易数字电流表设计
【关键字】精品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学院专业自动化班级1、2学生姓名学号指导教师万文略目录2233333件电路描述33.电路工作原理54.电路图 65 元件清单86.程序流程图97.源程序代码108.调试149.总结15参考文献15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。
本次电流表设计主要由电流信号采样电路、A/D（ADC0804)转换电路以及LCD显示电路组成，其中采样电路包括0.1欧姆的采样电阻和100倍的差分缩小电路，以及由芯片MC34063组成的反向电路（给运算放缩小器提供-5V电压）。
本次设计的电流表可直接检测带有负载的回路中的电流0-200Ma,超过200Ma时电路上的红色报警灯会亮，且在实际电路中示数与标准电流值基本相等，有时略有偏差。
关键词：数字电流表，电流采样，ADC0804，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系统主要功能A、利用AD转换芯片和精密电阻测量0~200mA电流B、系统工作符合一般数字电流表要求2 .硬件电路设计方案及描述2.1设计方案本次电流表设计主要由电流信号采样电路、A/D（ADC0804)转换电路以及LCD显示电路组成，其中采样电路包括0.1欧姆的采样电阻和100倍的差分缩小电路，以及由芯片MC34063组成的反向电路（给运算放缩小器提供-5V电压）。
交直流数字电流表设计
1.本课题所涉及的问题及应用现状综述研究问题：设计一个电流测量模块，可对直流或交流的电流大小进行测量，测量范围为0-10A，测量结果可显示或以标准接口方式输出。
主要技术指标：供电电压：220V （+_10%）测量范围：0—10A设计拟采用电流耦合器，把大电流转变为小电流，然后再对其采样。
控制器可采用其它AT89C52单片机或其它高级处理器。
国内外发展状况:85C1电流表经过多年来的发展，在国内已经形成完整成熟的产业链，上下游厂家近万家。
对85C1的生产和发展提供了良好的氛围。
据目前统计来看国内生产厂家有近千家，大都完成了技术改造。
由单一走向全面。
CS5460A是美国Crystal公司推出的一款用于测量电压、电流、功率、能量的集成芯片，该芯片的主要特点是精度高、性能强、成本低且无需微控制器也可独立运行，它是CS5460的增强版。
C8051F310是美国Silicon Labs公司推出的一款具有8051内核的高性能单片机，它的运行速度为普通8051单片机的12倍，主要特点是高速率、低功耗、外围器件少、可靠性高。
现代工业仪器仪表的发展，不但取决于产品技术水平，而且涉及工程应用技术。
近年来，不少测控设备生产企业以及火电、石化、冶金等应用部门的科技型企业和工程公司在应用软件开发和系统集成技术等方面有了相当进展，通过承担国外控制系统和产品的工程应用，掌握了一批大型工程和装置的自控应用技术。
但随着国外现场总线、SOLUTION、MIV、EPC等技术和工程总成方式的发展，我国自控系统及现场仪表进入大型工程的困难将进一步增加。
与国外相比有如下差距：差距一：产品可靠性差。
现代工业仪器仪表的总体特征是高可靠性、高性能、高适用性，我国企业的大部分产品与国外产品的差距也正是在这方面。
例如，我国自行研发的分散型控制系统(DCS)和电磁流量计，这些产品的基本性能和功能已接近国际水平，但在可靠性和工程应用能力等方面尚有一定差距。
数字电表实验报告
数字电表实验报告数字电表实验报告引言：数字电表是一种用于测量电流、电压、功率等电学参数的仪器。
它通过数字显示的方式，使测量结果更加准确和直观。
本次实验旨在探究数字电表的工作原理、使用方法以及其在实际应用中的优势。
一、数字电表的工作原理数字电表是基于模拟电路和数字电路相结合的原理工作的。
它通过将模拟信号转换为数字信号，再经过处理和显示，实现对电学参数的测量和读数。
数字电表内部通常包含一个模拟-数字转换器（ADC）和一个数字-模拟转换器（DAC），通过这两个转换器的相互配合，实现对电信号的准确采样和显示。
二、数字电表的使用方法1. 连接电路：将数字电表的正负极正确连接到待测电路的正负极，确保连接稳固可靠。
2. 选择测量范围：根据待测电路的电压、电流大小，选择合适的测量范围。
若选择范围太小，可能导致测量不准确；若选择范围太大，可能造成数字电表的过载。
3. 读取测量结果：待数字电表稳定后，读取显示屏上的数值。
注意，数字电表通常会显示直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻等多个参数，根据需要选择对应的参数进行测量。
三、数字电表的优势1. 高精度：相较于传统的模拟电表，数字电表具有更高的精度。
数字电表采用了先进的模拟-数字转换技术，能够准确地将模拟信号转换为数字信号，并进行处理和显示，使得测量结果更加精确和可靠。
2. 方便读数：数字电表通过数字显示的方式，直观地呈现测量结果。
相比于模拟电表需要通过指针和刻度盘进行读数，数字电表的显示屏上直接显示出具体数值，更加便于读取。
3. 多功能：数字电表通常具备多种测量功能，例如测量电压、电流、功率、电阻等。
它们可以在同一个仪器上进行多种参数的测量，提高了测量效率和便利性。
4. 自动测量：数字电表通常具备自动测量功能，能够自动选择合适的测量范围，并进行相应的测量。
这样可以避免人为选择范围不当导致的测量误差，提高了测量的准确性和可靠性。
结论：数字电表作为一种现代化的电学参数测量仪器，具有高精度、方便读数、多功能和自动测量等优势。
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目录摘要 2 关键词21 概述 31.1设计意义 31.2系统主要功能 32 硬件电路设计方案及描述32.1 设计方案 3 2.2 主要元器件的介绍 42. 3控制电路模块132.4 元件清单16 3数字式电流表的软件设计163.1系统程序设计总方案 163.2系统子程序设计 17 4数字式电流表的调试194.1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；1.2系统主要功能A、利用AD转换芯片和精密电阻测量0~20mA电流B、系统工作符合一般数字电流表要求2 硬件电路设计方案及描述2.1 数字式电流表系统硬件设计硬件电路设计主要包括：AT89S51单片机系统，A/D转换电路，显示电路。
测量最大电流为20ma，显示最大值为20.00ma。
本实验采用AT89S51单片机芯片配合ADC0809模/数转换芯片构成一个简易的数字电流表。
硬件电路设计由6个部分组成; A/D转换电路，AT89C51单片机系统，LED显示系统、时钟电路、复位电路以及测量电流输入电路。
硬件电路设计框图如图2.1所示。
2.1数字式电流表系统硬件设计框图2.2 主要元器件的介绍2.2.1单片机AT89S51AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗、高性能CMOS 8位单片机。
图4.2和4.3分别为其实物图和内部总体结构图。
AT89S51片内含有4k字节Flash闪速存储器，128字节内部 RAM，32个I/O 口线，看门狗(WDT)，两个数据指针，两个16 位定时/计数器,一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时,S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许 RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存 RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
主要性能参数与MCS-51产品指令系列完全兼容；4K字节在系统编程(ISP)Flash闪速存储器；1000次擦写周期；4.0～5.5 V工作电压范围；全静态工作模式：0Hz～33MHz；三级程序加密锁；128字节内部RAM；32个可编程I/O口线；2个16位的定时/计数器；6个中断源；全双工串行UART通道；低工耗空闲和掉电模式；中断可从空闲模式唤醒系统；看门狗(WDT)及双数据指针；掉电标识和快速编程特性；灵活的在系统编程2.2.1 AT89S51的引脚AT89S51芯片为40引脚双列直插式封装，其引脚排列如图2.2所示。
图2.2 AT89S51的引脚图(1)VCC：电源电压；(2)GND：接地；(3)P0口：P0口是一组8位漏极开路双向I/O口，每位引脚可驱动8个TTL逻辑门路。
对P0口的管脚写“1”时，被定义为高阻抗输入。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，它可以被定义为数据总线和地址总线的低八位。
在FLASH编程时，P0 口作为原码输入口；当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。
(4)P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口的输出缓冲器可驱动4个TTL逻辑门电路。
对P1口管脚写入“1”后，被内部上拉电阻拉高，可用作输入。
P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部接有上拉电阻的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。
(5)P2口：P2口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P2口的输出缓冲器可驱动4个TTL 逻辑门电路。
对P2口管脚写入“1”后，被内部上拉电阻拉高，可用作输入。
P2口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部接有上拉电阻的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在访问8位地址外部数据存储器时，P2口线上的内容，在整个访问期间不改变。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
(6)P3口：P3口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P3口的输出缓冲器可驱动4个TTL 逻辑门电路。
对P3口管脚写入“1”后，被内部上拉电阻拉高，可用作输入。
P3口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部接有上拉电阻的缘故。
P3口除了一般I/O线的功能外，还具有更为重要的第二功能。
P3口同时为FLASH编程和编程校验接收一些控制信号P3口的第二功能(7) RST：复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
(8) ALE//RPOG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
(9)/PSEN：外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN 有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。
(10)/EA/VPP：当保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
AT89S51 有256 个字节的内部RAM，80H-FFH 高128 个字节与特殊功能寄存器（SFR）地址是重叠的，也就是高128字节的RAM 和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它们是分开的。
·定时器0和定时器1：AT89S51的定时器0和定时器1 的工作方式与AT89C51 相同。
定时和计数功能由特殊功能寄存器TMOD的控制位C/T进行选择，这两个定时/计数器有4种操作模式，通过TMOD的M1和M0选择。
其中模式0、1和2都相同，模式3不同。
·定时器2：定时器2 是一个16 位定时/计数器。
它既可当定时器使用，也可作为外部事件计数器使用，其工作方式由特殊功能寄存器T2CON的C/T2 位选择。
定时器2 有三种工作方式：捕获方式，自动重装载（向上或向下计数）方式和波特率发生器方式，工作方式由T2CON 的控制位来选择。
定时器2 由两个8 位寄存器TH2 和TL2 组成，在定时器工作方式中，每个机器周期TL2 寄存器的值加1，由于一个机器周期由12 个振荡时钟构成，因此，计数速率为振荡频率的1/12。
在计数工作方式时，当T2 引脚上外部输入信号产生由1 至0 的下降沿时，寄存器的值加1，在这种工作方式下，每个机器周期的5SP2 期间，对外部输入进行采样。
若在第一个机器周期中采到的值为1，而在下一个机器周期中采到的值为0，则在紧跟着的下一个周期的S3P1 期间寄存器加1。
由于识别1 至0 的跳变需要2 个机器周期（24 个振荡周期），因此，最高计数速率为振荡频率的1/24。
为确保采样的正确性，要求输入的电平在变化前至少保持一个完整周期的时间，以保证输入信号至少被采样一次。
·可编程时钟输出：定时器2 可通过编程从P1.0 输出一个占空比为50%的时钟信号。
P1.0 引脚除了是一个标准的I/O 口外，还可以通过编程使其作为定时/计数器2 的外部时钟输入和输出占空比50%的时钟脉冲。
当时钟振荡频率为16MHz 时，输出时钟频率范围为61Hz—4MHz。
·UART：AT89S51的工作方式与AT89C51工作方式相同。
串口为全双工结构，表示可以同时发送和接收，它还具有接收缓冲，在第一个字节从寄存器读出之前，可以开始接收第二个字节。
（但是如果第二个字节接收完毕时第一个字节仍未读出，其中一个字节将会丢失）。
串口的发送和接收寄存器都是通过SFR SBUF进行访问的。
写入SBUF的数据装入发送寄存器，对SBUF的读操作是对物理上分开的接收寄存器进行访问。
该串口有4种操作模式（模式0、模式1、模式2和模式3），在这4种模式中，发送过程是以任意一条写SBUF作为目标寄存器的指令开始的，模式0时接收通过设置R0=0及REN=1初始化，其他模式下如若REN=1则通过起始位初始化。
·中断：AT89S51共有6 个中断向量：两个外中断（INT0 和INT1），3 个定时器中断（定时器0、1、2）和串行口中断。
这些中断源可通过分别设置专用寄存器IE 的置位或清0 来控制每一个中断的允许或禁止。
IE 也有一个总禁止位EA，它能控制所有中断的允许或禁止。
定时器2 的中断是由T2CON 中的TF2 和EXF2 逻辑或产生的，当转向中断服务程序时，这些标志位不能被硬件清除，事实上，服务程序需确定是TF2 或EXF2 产生中断，而由软件清除中断标志位。