毕业设计——数字电压表的制作

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数字电压表的设计毕业论文

数字电压表的设计毕业论文

数字电压表的设计毕业论文数字电压表的设计摘要:本文主要介绍了数字电压表的设计。

首先介绍了数字电压表的基本原理和功能,然后详细讲解了数字电压表的硬件设计和软件设计。

硬件设计包括电路设计和元器件选择,软件设计包括程序设计和界面设计。

最后对数字电压表进行了实验验证,并总结了设计过程中的经验和教训。

1. 引言数字电压表是一种常用的电子测量仪器,广泛应用于工业控制、科研实验和电子维修等领域。

本文将介绍一种基于单片机的数字电压表的设计方案。

2. 基本原理和功能数字电压表的基本原理是通过采集电压信号并将其转换成数字信号,然后通过显示器显示出来。

数字电压表的功能包括测量电压值、显示电压值、单位切换、数据保存等。

3. 硬件设计3.1 电路设计数字电压表的电路设计主要包括信号采集电路、信号转换电路和显示电路。

信号采集电路负责将待测电压信号转换成电压信号,信号转换电路负责将电压信号转换成数字信号,显示电路负责将数字信号显示出来。

3.2 元器件选择在数字电压表的设计中,元器件的选择非常重要。

需要选择合适的电阻、电容、集成电路等元器件,以确保电路的稳定性和精确度。

4. 软件设计4.1 程序设计数字电压表的程序设计主要包括信号采集程序、信号转换程序和显示程序。

信号采集程序负责采集电压信号,信号转换程序负责将电压信号转换成数字信号,显示程序负责将数字信号显示出来。

4.2 界面设计数字电压表的界面设计主要包括显示界面和操作界面。

显示界面负责将数字信号以合适的格式显示出来,操作界面负责提供操作按钮和设置选项。

5. 实验验证为了验证数字电压表的设计方案的准确性和可靠性,进行了一系列实验。

实验结果表明,设计方案能够准确测量电压值并显示出来。

6. 经验总结在数字电压表的设计过程中,我们遇到了一些问题和挑战。

通过实践和总结,我们得出了一些经验和教训。

例如,在硬件设计中,需要注意电路的稳定性和精确度;在软件设计中,需要考虑程序的效率和界面的友好性。

数字电压表毕业设计

数字电压表毕业设计

毕业论文数字电压表毕业设计智能数字电压表设计智能数字电压表设计摘要随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,特别是单片机的出现和发展,使传统的电子测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面发生了巨大的变化,形成一种新一代的测量仪器——智能仪器。

目前大多数的传统仪器都有了相应的智能替代产品,还出现了不少全新的仪器类型和测试系统。

论文主要介绍了利用A /D转换器MC14433、AT89S51单片机和LED数码管构成具有三位半显示、4档量程的智能数字电压表。

电压表同时还具有标定(AX+B),自动零点调整和上下限报警(LMT)等功能。

本次设计主要讲述了电压表的构成和怎样实现各个硬件部分的通信,以及主体部分的程序实现。

利用所学的单片机知识来编写控制程序,利用电子电路的知识来设计硬件之间的连接。

智能数字电压表具有精度高,抗干扰能力强,还具有很强的数据处理能力。

关键词:数字电压表AT89S51 MC14433AbstractWith the technological development of computer and microelectronics, and with the appearance of siglechip and fast development, It makes a lot of change in tradition electronic apparatus of measure.A new kind of electronic apparatus of measure is appear.Now,most of traditional testing measure have substitute that is aptitude instrument, also come from more new apparatus types and test systems.This paper mainly introduce the d igital voltage meter consist of A/D swith utensil the type is MC14433, the singlechip type is AT89S51 ,and display of LED which is have three bit display.The digital voltage meter’s function is have 4 bit display ,demarcate (Ax+B), self-motion zero adjust,and the limit of fluctuate.This paper introduce how to make of the digital voltage meter and how to come ture the communicate between of hardware with use the language of singlechip . The advantage of d igital voltage meter is high precision,the ability of anti-jamming is very strong,and the ability of data processing is very strong too.Keywords: digital voltage meter, AT89S51, MC14433目录摘要 (I)Abstract........................................................................................................ I I 目录............................................................................................................... I II 前言.. (5)1概述 (7)1.1智能数字电压表结构 (7)1.2智能数字电压表功能及技术指标 (8)2硬件电路设计 (11)2.1 MCS-51系列单片机介绍 (11)2.1.1概述 (11)2.1.2 AT89S51单片机 (14)2.2 模拟部分电路设计 (16)2.2.1 输入电路 (17)2.2.2 A/D转换电路 (18)2.3人机接口电路设计 (21)2.3.1键盘与接口 (21)2.4.2 LED显示及接口 (24)3程序设计 (28)3.1 主程序 (28)3.2 测量子程序 (29)3.3 键扫描子程序 (30)3.3.1 0号键处理程序 (32)3.3.2 1 号键处理程序 (33)3.3.3 2号键处理程序 (34)3.3.4 3号键处理程序 (34)3.4显示测量子程序 (35)总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附件智能数字电压表原理总图 (41)前言在传统的数据测量中,许多仪器都是在内部进行简单的设计。

数字电压表毕业设计

数字电压表毕业设计

毕业设计摘要:本文介绍的是数字电压表的发展背景和利用单片机,A/D转换芯片结合的方法设计一个直流数字电压表。

它的具体功能是:最高量程为200V,分三个档位量程,即2V,20V,200V,可以通过调档开关来实现各个档位。

当测得电压的数值小于1V时,系统会自动的将电压数值转换为以mV为电压单位的电压值。

并且通过按键的方法能够测得后五秒的平均电压值。

目录一.数字电压表简介: (3)二.数字电压设计两种方案简介: (4)1.由数字电路及芯片构建。

(4)2.由单片机系统及A/D转换芯片构建。

(5)三.单片机简介及本设计单片机的选择 (5)1.常用单片机的特点比较及本设计单片机的选择 (5)2.本设计使用的单片机的简介 (6)四.各种显示器件的介绍和选择 (7)1.常用显示器件简介 (7)2.1602液晶的参数资料 (8)五.模数(A/D)转换芯片的选择 (10)1.常用的A/D芯片简介 (10)2.模数(A/D)芯片TLC2543的资料 (11)六.总体设计 (13)七.硬件电路系统模块的设计 (14)八.系统软件的设计 (18)1.汇编语言和C语言的特点及选择 (18)2.主程序设计 (18)九.系统的调试 (29)1.硬件调试 (29)2.软件调试 (30)十.总结 (30)参考文献 (31)一.数字电压表简介:数字电压表出现在50年代初,60年代末发起来的电压测量仪表,简称DVM,它采用的是数字化测量技术,把连续的模拟量,也就是连续的电压值转变为不连续的数字量,加以数字处理然后再通过显示器件显示。

这种电子测量的仪表之所以出现,一方面是由于电子计算机的应用逐渐推广到系统的自动控制信实验研究的领域,提出了将各种被观察量或被控制量转换成数码的要求,即为了实时控制及数据处理的需要;另一方面,也是电子计算机的发展,带动了脉冲数字电路技术的进步,为数字化仪表的出现提供了条件。

所以,数字化测理仪表的产生与发展与电子计算机的发展是密切相关的;同时,为革新电子测量中的烦锁和陈旧方式也催促了它的飞速发展,如今,它又成为向智能化仪表发展的必要桥梁。

数字电压表的设计与制作【范本模板】

数字电压表的设计与制作【范本模板】

毕业设计(论文)题目:数字电压表的设计与制作年级专业:电气自动化14321班学生姓名:秦小钧指导教师:杨海蓉2016年10 月13 日毕业设计任务书毕业设计题目:数字电压表的设计与制作题目类型工程设计题目来源学生自选题毕业设计时间从 2016/09/25 至 2016/10/131.毕业设计内容要求:采用AT89S52作MCU,ADC0809(或其他芯片)进行AD转换,测量电压的范围为直流0-5V电压,四位数码管显示.2。

主要参考资料[1]万福君,潘松峰.单片微机原理系统设计与应用[M],中国科学技术大学出版社,01年8月第2版[2]周责魁。

控制仪表与计算机控制装置[M] ,化学工业出版社,02年9月第1版[3]李青。

电路与电子技术基础[L],浙江科学技术出版社,05年2月第1版[4]陈乐. 过程控制与仪表[M],中国计量学院出版社,07年3月[5]孙育才. 新型AT89S52系列单片机及其应用[M],清华大学出版社,05年5月第1版3.摘要本设计由A/D转换、数据处理及显示控制等组成,测量0~5V范围内的输入电压值,由4位共阳8段数码管扫描显示,最大分辨率0.1V,误差±0。

05V。

数字电压表的核心为AT89S52单片机和ADC0832 A/D转换集成芯片.关键词:数字电压表;单片机;AT89S52; ADC0832第一章设计方案的选择1。

1功能要求及设计目标采用AT89S52作MCU,ADC0809(或其他芯片)进行AD转换,测量电压的范围为直流0—5V电压,四位数码管显示。

(设计并制作出实物为优).1。

2 系统设计方案AT89S52具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(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AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。

毕业设计(智能型数字电压表)

毕业设计(智能型数字电压表)

智能型数字电压表的设计0 引言传统的电压表在测量电压时需要手动切换量程,不仅不方便,而且要求不能超过该量程。

如果在测量时忘记改变量程,则会出现很大的测量误差,甚至有将电压表烧坏的可能。

本文中采用运算放大器和集成多路模拟开关电路设计了电压表量程自动切换技术,通过单片机检测可实现电压表量程的自动转换。

它具有体积小,驱动电流小,动作快,结构简单,操作方便的优点,可用于实验教学中。

1 技术要求电压测量范围:0~500 V;测量精度:0.5%;量程自动切换;采用LED显示;可用现场提供的220 V交流电源。

2 基本原理基本原理如图1所示,信号经过衰减处理后通过采样保持器采样保持,由A/D转换成数字信号,再由单片机控制和计算后将结果送LED显示。

量程的自动切换由单片机通过程序控制多路模拟开关来完成。

由于要求采用现场的220 V交流电源,所以本文设计了电源电路,将220 V交流电转换成电路可用的低压直流电。

3 硬件系统设计在硬件电路设计中多次采用了电容滤波来消除干扰信号,同时采用了跟随器,跟随器的输入阻抗很大,可以解决信号传输中的衰减问题。

又考虑到单片机的驱动能力很小,在设计中加入了7407用来驱动LED显示。

整个硬件系统主要由以下几部分组成:(1)电压信号衰减电路:将输人的0~500 V被测电压信号衰减成0~5 V。

(2)量程自动切换电路:完成信号量程选择及其小数点位置选择。

(3)采样保持器:对模拟信号进行采样并保持。

(4)模数转换及控制电路:完成对采集的数据处理和对系统的控制。

(5)显示器:由74LS164和数码管组成,将测量的电压信号显示出来。

(6)整流电路:将交流电整流成直流电,作为电源给数字电压表供电。

3.1 电压信号衰减电路电压信号衰减电路如图2所示。

为了在输入大电压时不损坏电压表内部器件先对电压进行衰减,该设计中用阻抗进行1:100衰减,为防止衰减后信号电压过小又通过运算放大电路以及多路开关CD4052进行信号放大,其中的5.1 V稳压管起过压保护作用。

毕业设计154数字电压表

毕业设计154数字电压表

辽宁工业大学单片机与接口技术课程设计(论文)题目:数字电压表院(系):信息科学与工程学院专业班级:电气021班学号: 020303016学生姓名:指导教师:巴金祥教师职称:副教授起止时间:05-06-06至05-06-19课程设计(论文)任务及评语目录第1章课程设计目的与要求 (1)1.1 课程设计目的 (1)1.2 课程设计的实验环境 (1)1.3 课程设计的预备知识 (1)1.4 课程设计要求 (1)第2章课程设计内容 (2)第3章课程设计的考核 (2)3.1 课程设计的考核要求 (2)3.2 课程性质与学分 (2)第4章设计 (3)参考文献 (17)第1章课程设计目的与要求1.1 课程设计目的“单片机与接口技术”课程设计是在教学及实验基础上,对课程所学理论知识的深化和提高。

因此,要求学生能综合应用所学知识,设计与制造出具有较复杂功能的小型单片机系统,并在实践的基本技能方面进行一次系统的训练。

能够较全面地巩固和应用“单片机”课程中所学的基本理论和基本方法,并初步掌握小型单片机系统设计的基本方法。

培养独立思考、独立收集资料、独立设计规定功能的单片机系统的能力;培养分析、总结及撰写技术报告的能力。

1.2 课程设计的实验环境利用windows操作系统及应用软件进行绘图和编程。

1.3 课程设计的预备知识熟悉单片机与接口技术课程的相关知识及电子线路CAD工具软件。

1.4 课程设计要求按课程设计指导书提供的课题,根据第二章给出的基本要求及参数独立完成设计,课程设计说明书应包括以下内容:1、对设计课题进行简要阐述,并说明设计任务及具体要求。

2、论述系统设计方案,并画出总体电路结构图及功能分割图。

3、能够较熟练地应用电子线路CAD工具完成单片机系统的硬件设计任务。

4、各功能模块设计说明、设计实现过程及源程序。

5、能够较熟练地应用一种编辑软件编写程序,掌握单片机系统软件设计的基本方法6、课程设计报告应内容完整、字迹工整、图表整齐规范、数据详实。

毕业设计数字电压表设计说明

毕业设计数字电压表设计说明

师学校电子信息工程系玩具设计与制造(电子智能)专业 07 级毕业论文(设计)题目:数字电压表设计:秋萍学号: 3指导教师(签名): 高丰2010年1月4日师学校毕业论文(设计)开题报告登记表师学校毕业论文(设计)写作过程考核表师学校毕业论文(设计)容摘要目录摘要 (1)前言 (2)1.设计方案 (4)1.1 方案一 (4)1.2方案二 (4)1.3 方案比较 (7)1.4 系统最终方案 (7)2.模数转换 (8)2.1 AD1674芯片介绍 (8)2.2 AD模数转换电路 (8)2.3 引脚介绍 (9)3.控制部分 (11)3.1 89C52芯片介绍 (11)4.显示部分 (13)4.1 LCD1602芯片介绍与实例 (13)5.系统硬件电路设计 (23)6.软件设计 (25)7.系统测试与整机调试 (38)7.1 测试方案 (38)7.2仪器设备型号 (38)7.3 2V档位测试(室温) (38)7.4 结果分析 (38)8.总结 (39)参考文献 (40)本系统以89C52八位单片机为核心处理器,主要是缓存输出电压和通过中断控制的AD1674的转换过程,最后显示在LCD1602上。

在数字电压表中,AD1674将模拟信号转换成数字信号,再将数字信号送到单片机控制电压输出,通过LCD1602显示。

89C52主要是控制输出电压,信号处理,LCD显示。

数字电压表由A/D转换、数据处理与显示控制等组成,测量0~20.000V围的输入电压值,由LCD1602显示,用AD1674输入为20V的量程,最大分辨率5mV。

数字电压表的核心为89C52单片机和AD1674 A/D转换集成芯片。

AD1674片带有锁存功能的模拟信号输入开关,可对8路或12路输入模拟信号分时转换,具有多路开关的地址译码和锁存电路、12位A/D转换器和三态输出锁存器等。

由单片机选择控制不同通道模拟信号输入,给STS置1,开始A/D模数转换,当A/D 转换结束后,STS端输出低电平,单片机开始读取A/D转换后的数据。

数字电压表的设计与制作

数字电压表的设计与制作

数字电压表的设计与制作摘要设计了以 ICL7107 为核心的数字电压表,实现对 0~1000V 电压的测量。

采用 四位数码管显示,具有显示亮度高,读数方便等特点。

本系统设计了自动切换量 程功能,能实现 0~200mV,0~2V,0~20V,0~200V,0~1000V,共 5 个量程电压 值的测量。

关键词:ICL7107,电压表,多量程AbstractICL7107 as the core digital voltmeter, 0 ~ 1000V voltage measurement. Four digital display and high brightness display, easy reading. System design automatically switch range features can achieve 0 ~ 200mV, 0 ~ 2V, 0 ~ 20V, 0 ~ 200V 0 ~ 1000V, 5 scale voltage value measurement. Keyword:ICL7107 , voltmeter, multi-range1 方案设计与论证1.1 方案设计本文设计的电压表是一个三位半直流电压测量数字式电压表,采用 ICL7107 集成芯片,该芯片集成了 A/D 转换及锁存和译码模块,使得电路具有设计简单, 集成度及可靠性高的特点。

本系统可分为测试电压转换、模拟电压通道、A/D 转 换及译码锁存、显示、超欠量程识别和量程切换及小数点驱动 6 部分。

1.2 双积分测量原理双积分型 A/D 转换器 ICL7107 是一种间接 A/D 转换器。

它通过对输入模拟 电压和参考电压分别进行两次积分, 将输入电压平均值变换成与之成正比的时间 间隔,然后利用脉冲时间间隔,进而得出相应的数字性输出。

它的原理性框图如图 1 所示,它包括积分器、比较器、计数器,控制逻辑和 时钟信号源。

设计制作一个简易数字电压表.doc

设计制作一个简易数字电压表.doc

设计制作一个简易数字电压表目录一、设计要求................................................................................................... 错误!未定义书签。

二、设计方案、电路图和工作原理............................................................... 错误!未定义书签。

三、软件仿真................................................................................................... 错误!未定义书签。

四、PCB设计.................................................................................................. 错误!未定义书签。

五、元器件清单表........................................................................................... 错误!未定义书签。

五、焊接和调试............................................................................................... 错误!未定义书签。

六、过程照片................................................................................................... 错误!未定义书签。

七、总结、心得及其他................................................................................... 错误!未定义书签。

自已动手制作数字电压表(ICL7107)

自已动手制作数字电压表(ICL7107)

数字电压表(ICL7107)做了一款数字电压表,发现网上发表好多原理图都是有错误,会误导电子爱好者。

今天逛了下电子市场买了套数字表头外壳,想做成个市场上有卖很实用的表头。

把制作全过程共享给大家。

并提供套件给初学者.ICL7107引脚图如下:这是2种封装的引脚图,40PIN直插封装的使用普遍一些,买起来方便。

ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换器电路,它包含有七段译码器、显示驱动器、系统时钟等,并且ICL7107可以直接驱动共阳数码管。

实体图如下:芯片正面小圆点对应的是芯片的1脚,按照反时针方向去走,依次是第 2 至第 40 引脚。

安装的时候一定要注意。

整理一下原理图,如下:电子市场买的表头框:做好的PCB:配齐元件,准备焊接测试:开始焊接了,这时候要注意焊接的顺序,否则个别元件不好焊的。

首先:将40PIN的IC座处理一下,如下图:然后将IC座插入PCB,并焊好。

接着焊C2和C4的位置,并将这2个电容卧倒安装!再下来焊4个共阳的0.56英寸的数码管,注意不要焊反。

剩下元件的顺序没什么讲究,想焊哪个就焊哪个。

焊完后就变成这样了,如下:将ICL7107插入IC座,注意方向。

将自制的可调电源调到5V,接入表头。

用万用表测量ICL7107的26脚电压应该为-2.5 ~ -4V,因为D5,D6,C6,C7,R8,R9,Q1,L1组成负电压产生电路,如果没有这个负电压,显示就会出错。

接着就要调ICL7107的36脚电压,这是给IC的基准电压,调整VR1可调电位器,使36脚电压为100mV。

在标准电压源未接入的情况下,数码管应该显示000,有可能最后一位会跳到1,那就要看看你的手是不是直接拿的PCB了,是的话就把表头装进壳里再看显示。

将标准电压源调整到一个固定值,此时显示的电压值和标准电压源的电压值不一样,调整VR2使显示正确。

再将标准电压源调整到其他值,看表头显示是否正确。

反复调整,至其线性显示在接受范围。

数字电压表的设计毕业设计

数字电压表的设计毕业设计
数字电压表的应用在很多领域,有非常好的应用前景。对数字电压表进行研究很有必要性。这对我们研究单片机技术是很有帮助的。
关键词:AT89C51;ADC0808;电压测量;A/D转换
Abstract
In electronic applications, industrial automation instruments have a very wide range of applications. This design of a digital voltmeter to AT89C51 microcontroller as the main control device, use it ADC0808 analog signals into digital signals and display them circuit. Its design includes hardware and system design program in two parts. The hardware circuit design module is the smallest single-chip design A / D converter module and display module, system programming is through the first AT89C51 SCM system initialization, by ADC0808 converter chip to convert analog to digital, and finally through a digital display data. Measuring range designed digital voltmeter is 200mv-10v, DC voltage measurement. The circuit is powerful, alarm system, control measuring range, digital display and high precision, scalability and other advantages.

简易数字电压表设计—毕业设计(论文)

简易数字电压表设计—毕业设计(论文)

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)题目简易数字电压表专业应用电子与通信技术系学号学生姓名指导教师姓名答辩日期摘要数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM,利用A/D转换原理,将被测模拟量转换成数字量,并用数字方式显示测量结果的电子测量仪表。

利用单片机技术结合A/D转换芯片ADC0809构建了一个简易数字电压表。

设计主要采用STC89C52芯片和ADC0809芯片来完成一个简易的数字电压表,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0.02 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。

关键词:简易数字电压表;STC89C52;ADC0809;四位数码显示AbstractArithmetic figure electric voltage form( Digital Voltmeter) brief name DVM, make use of the A/ D conversion principle, will be measured the amount of emulation conversion the arithmetic figure measures, counteracting the electronics that arithmetic figure method manifestation measure result measure the appearance.Make use of the single a machine technique combination A/ the D conversion an ADC0809 set up a simple arithmetic figure electric voltage form.Main adoption in design AT89S51 a 0 the 5 Vs of ~ss of emulations for with the slice of ADC0809 to completing a simple arithmetic figure electric voltage form, can to inputting direct current electric voltage proceeds the diagraph, and pass 7 LEDs figures of a 4 integral wholes the tube proceed the manifestation, measuring error margin roughly 0.02 Vs.The diagraph electric circuit of the electric voltage's form is main to be constituted by three molds piece:A/D conversion mold piece, data handles mold piece and manifestation control mold piece.Key words:Simple arithmetic figure electric voltage form STC89C52 ADC0809 four figureses manifestation目录摘要 (I)Abstract .............................................. I I第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2目的和意义 (1)1.3系统功能 (2)1.4技术要求 (2)第2章系统设计 (3)2.1 系统的论证 (3)2.2 系统基本方案 (3)2.2.1 各模块方案选择 (4)2.2.2 系统各模块的最终方案 (5)2.3 本章小结 (5)第3章硬件的设计 (7)3.1 系统硬件概述 (7)3.2数据处理芯片STC89C52 (7)3.2.1 STC89C52简介 (7)3.2.2STC89C52的引脚: (9)3.2.3 STC89C52的复位电路和时钟电路 (13)3.3 模数转换芯片ADC0809 (15)3.3.1 ADC0809内部逻辑结构 (16)3.3.2 ADC0809的引脚 (17)3.3.3 ADC0809的工作原理 (18)3.3.4 STC89C52与ADC0809的连接 (19)3.4 四位一体LED数码管 (20)3.5 本章小结 (23)第4章软件的设计 (25)4.1 系统软件概述 (25)4.2 系统程序设计 (25)4.2.1.主程序设计 (25)4.2.2 子程序设计 (26)4.3 本章小结 (29)第5章电源电路 (30)5.1稳压电源 (30)5.2 本章小结 (31)第6章系统调试及性能分析 (32)6.1 电压测试结论 (32)6.2性能分析 (33)6.3系统调试中遇到的问题及解决的方法 (33)6.4 本章小结 (34)结论 (35)致谢 (37)参考文献 (38)附录1 英文参考资料 (40)附录2 译文 (48)附录3 系统电路图 (53)附录4汇编语言程序清单 (54)附录5 原件清单 (67)第1章绪论1.1课题背景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。

毕业设计189计所研制的数字电压表的工作

毕业设计189计所研制的数字电压表的工作

第1章概述大家可能在平时的学习和工作中就接触过数字式交流毫伏表,它是应用非常之广泛,比如在电量的测量中,电压,电流和频率是最基本的三个被测量。

其中,又以电压量的测量最为经常。

现在随着社会科学水平的不断飞速发展,电子技术的发展极为迅速,日新月异。

电子仪器的发展也是令人瞩目的,从而就更加需要测量弱电的电压,所以毫伏电压表就成为一种必不可少的测量仪器。

由于数字式仪器具有读数准确方便,精度高,误差小,灵敏度和分辨率高,测量速度快等优点,而且还具有在一定测量范围内将量程自动选择在最佳位置的功能,从而倍受广大厂家和用户是青睐,数字式交流毫伏表就是基于这种社会需求而发展起来的。

随着电子技术的不断飞速发展,各种电子测量仪器日益更新,层出不穷。

总的来说,电子仪器有两个方向的发展趋势:一是向多功能、多参数、高精度、高速度方面发展,另一个是向实用化、小型化、数字化、廉价的通用或单一方面发展。

对于数字式电压表来说,一方面趋向于合并于数字式万用表中,另一方面趋向于使用方便、小型廉价的单一用途电压表。

随着现代电子科技的飞速发展,各种电子产品层出不穷,种类繁多,产品的规格也是千变万化。

同时各种电子产品所需求的元件规格也不尽相同,这样就需要用交流毫伏表来测量,以便选择更能适应产品所需规格的元件,完成各种电子产品的制造。

本设计的数字交流毫伏表主要由输入通道、反向放大器、AC/DC转换、V/F 转换、量程自动转换、计数器部分、秒脉冲发生器、显示部分以及电源电路组成。

通过对各个模块的设计与制作,最后组装在一起,构成一个完整的交流毫伏表,并对其进行调试,测试其性能。

输入通道主要由衰减器和跟随器组成,本电压表的输入通道分为高压和低压2个部分;反向放大器主要是为了放大信号,因为输入信号太小就会影响其测量的准确性,为了更精确的测量较小的电压信号就必须将小信号放大;一般设计都需要支流信号源,所以就由AC/DC转换电路来实现,交、直流转换是一个非常重要的环节;其中量程自动转换的该设计的重要组成部分,也的本仪表的核心控制部分,因为其中涉及到很多内容,像量程的划分、量程的存储等;V/F转换电路是电压到频率的变换;计数部分主要是累积计数脉冲,它的电路系统中一个十分重要的逻辑部件,而显示部分就是将结果以数字方式显示出来,给人一种实在的感觉,最后就是电源部分,设计出来一个作品如果没有电源的供应就相当于一种摆设,只能好看,没有实质的意义,所设计的电源部分输出的是稳定的直流稳压源。

毕业设计 数字电压表的设计

毕业设计 数字电压表的设计

目录1引言 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计目的 (1)1.3设计要求及功能 (1)2总体设计 (3)2.1各模块方案选择 (3)2.2总体设计框图 (3)3系统硬件电路设计 (5)3.1单片机芯片AT89S52 (5)3.1.1主要特性 (5)3.1.2引脚说明 (6)3.1.3振荡器特性 (8)3.1.4芯片擦除 (8)3.2A/D转换模块设计 (8)3.2.1 ADC0809简介 (8)3.2.2引脚说明 (9)3.2.3 ADC0809A/D工作原理 (10)3.3显示电路设计 (11)3.4时钟电路设计 (12)3.5复位电路设计 (13)3.6通道选择电路设计 (13)4软件设计 (15)4.1主程序设计 (15)4.2各子程序设计 (16)4.2.1A/D转换子程序 (16)4.2.2显示子程序 (16)4.2.3按键子程序 (17)5结束语 (19)参考文献 (20)附录A 总电路图 (21)附录B PCB图 (22)附录C 程序 (23)致谢 (27)摘要本设计中的数字电压表主要利用AT89S52单片机进行电压的测量控制,采用ADC0809转换器对输入的电压值进行转换,通过单片机扫描按键来控ADC0809的通道选择,分时测量8路模拟电压值,并处理转换后的数字电压值,然后送给LED数码管动态显示,并同时显示通道值。

实现了对0~5V的8路输入电压值的高精度测量和数字化显示。

关键词:数字电压表;AT89S52;ADC0809;数码管AbstractThis design digital voltmeter for voltage measurement and control uses AT89S52 microcontroller, using ADC0809 converter to convert the value of the input voltage, controlled by the microcontroller scan button ADC0809 channel selection, measures 8-channel analog voltage value of time-sharing, and processes the digital voltage value after the conversion, and then sents to the LED digital tube dynamic display, and at the same time to displays the channel value. Input voltage values of 0~5V, 8-channel high-precision measurement and digitization.Key words: digital voltmeter;AT89S52;ADC0809;digital tube1引言1.1设计背景数字电压表(Digital V oltmeter)简称DVM,它是在50年代初,60年代末发起来的电压测量仪表。

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数字电压表的设计与制作[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。

在参阅大量数字电压表的基础上的数字直流电压表,所测量范围直流电压为0~500V,测量精度为0.08v。

它以单片机8951为核心,主要由转换电路将输入的模拟量转换为数字量的A/D转换器ADC0809,液晶显示器1602构成。

[关键词]:单片机;模数转换;按键开关;液晶显示;Design and manufacture of digital voltmeter [Abstract]:With the development of electronic science and technology, electronic measurement become the e-worker must have the means, the measurement accuracy and functional requirements of increasingly high, while the voltage measurement is very strong, because the voltage measurement of the most common. In a large number of digital voltage meter read based on the digital DC voltage meter, the measuring range DC voltage 0 ~ 500V, measurement precision is 0.08v. It is based on 8951 MCU core, mainly by the conversion circuit to convert analog input to digital volume A / D converter ADC0809, LCD display 1602 form.[Key words]: SCM; analog-digital conversion; button switch; liquid crystal display;目录引言................................................. - 2 - 1.系统设计方案的选择................................. - 4 -1.1基于分立元件的电压表 ............................ - 4 -1.2基于单片机系统及A/D转换芯片的电压表。

........... - 4 -1.3单片机简介及本设计单片机的选择................... - 4 -1.3.1常用单片机的特点比较及本设计单片机的选择.... - 5 -1.3.2本设计使用的单片机的简介................... - 5 -1.4各种显示器件的介绍和选择......................... - 7 -1.4.1常用显示器件简介........................... - 7 -1.4.2 1602液晶的参数资料....................... - 8 -1.5 模数(A/D)转换芯片的选择...................... - 10 -1.5.1常用的A/D芯片简介........................ - 10 -1.5.2模数(A/D)芯片ADC0809的资料............. - 10 - 2.总体设计.......................................... - 19 -2.1技术要求...................................... - 19 -2.2设计方案...................................... - 19 - 3.硬件电路系统模块的设计............................ - 20 -3.1 单片机系统 .................................... - 20 -3.2输入电路....................................... - 21 -3.3 A/D转换芯片与单片机的连接...................... - 22 -3.4 1602液晶与单片机连接........................... - 23 -3.5按键控制电路设计。

............................. - 24 - 4.系统软件的设计.................................... - 26 -4.1 汇编语言和C语言的特点及选择 .................. - 26 -4.2 主程序的设计 .................................. - 27 - 5.系统的调试........................................ - 28 -5.1硬件调试....................................... - 28 -5.2软件调试....................................... - 28 - 总结 ...................................... 错误!未定义书签。

致谢............................................... - 30 -参考文献............................................. - 31 - 附录A:英语科技文献原文及其翻译稿 ................... - 32 - 附录B:电路总图...................................... - 39 - 附录C:实物图......................................... - 2 - 附录D:元器件清单.................................... - 3 - 附录E:源程序......................................... - 5 -引言数字电压表出现在50年代初,60年代末发起来的电压测量仪表,简称DVM,它采用的是数字化测量技术,把连续的模拟量,也就是连续的电压值转变为不连续的数字量,加以数字处理然后再通过显示器件显示。

这种电子测量的仪表之所以出现,一方面是由于电子计算机的应用逐渐推广到系统的自动控制信实验研究的领域,提出了将各种被观察量或被控制量转换成数码的要求,即为了实时控制及数据处理的需要;另一方面,也是电子计算机的发展,带动了脉冲数字电路技术的进步,为数字化仪表的出现提供了条件。

所以,数字化测理仪表的产生与发展与电子计算机的发展是密切相关的;同时,为革新电子测量中的烦锁和陈旧方式也催促了它的飞速发展,如今,它又成为向智能化仪表发展的必要桥梁。

如今,数字电压表已绝大部分已取代了传统的模拟指针式电压表。

因为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,可扩展性强等优点已被广泛的应用于电子及电工的测量,工业自动化仪表,自动测试系统等智能化测量领域。

显示出强大的生命力。

数字电压表最初是伺服步进电子管比较式,其优点是准确度比较高,但是采样速度慢,重量达几十公斤,体积大。

继之出现了斜波式电压表,它的速度方面稍有提高,但是准确度低,稳定性差,再后来出现了比较式仪表改进逐次渐近式结构,它不仅保持了比较式准确度高的优点,而且速度也有了很大的提高,但它有一缺点是抗干扰能力差,很容易受到外界各种因素的影响。

随后,在斜波式的基础上双引伸出阶梯波式,它的唯一的进步是成本降低了,可是准确宽,速以及抗干扰能力都未能提高。

而现在,数字电压表的发展已经是非常的成熟,就原理来讲,它从原来的一,二种已发展到多种,在功能上讲,则从测单一参数发展到能测多种参数;从制作元件来看,发展到了集成电路,准确度已经有了很大的提高,精度高达1NV;读数每秒几万次,而相对以前,它的价格也有了降低了很多。

目前实现电压数字化测量的方法仍然模-数(A/D)转换的方法。

而数字电压表种类繁多,型号新异,目前国际仍未有统一的分类方法。

而常用的分类方法有如下几种:按用途来分:有直流数字电压表,交、直流数字电压表,交直流万用表等。

按显示位数来分:有4位,5位,6位,7位,8位等。

按测量速度来分:有低准确度,中准确度,高准确度等。

按测量速度来分:有低速,中速,高速,超高速等。

但在日常生活中,数字电压表一般是按照原理不同进行分类的,目前大致分为以下几类:比较式,电压——时间变换式,积分式等。

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。

另外,由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、灵敏度高和分辨率高、测量速度快等特点而倍受用户青睐,数字式电压表就是基于这种需求而发展起来的,是一种必不可少的电子测量仪表。

1.设计方案的选择设计数字电压表有多种的设计方法,方案是多种多样的,由于大规模集成电路数字芯片的高速发展,各种数字芯片品种多样,导致对模拟数据的采集部分的不一致性,进而又使对数据的处理及显示的方式的多样性。

又由于在现实的工作生活中,电压表的测量测程范围是比较大的,所以必须要对输入电压作分压处理,而各个数据处理芯片的处理电压范围不同,则各种方案的分段也不同。

下面介绍两种数字电压表的设计方案。

1.1基于分立元件的电压表这种设计方案是由模拟电路与数字电路两大部分组成,模拟部分包括输入放大器、A/D转换器和基准电压源;数字部分包括计数器、译码器、逻辑控制器、振荡器和显示器。

其中,A/D转换器是它的核心器件,它将输入的模拟量转换成数字量。

模拟电路和数字电路是相互联系的,由逻辑控制电路产生控制信号,按规定的时序将A/D转换器中个组模拟开关接通或断开,保证A/D转换正常进行。

A/D转换结果通过计数译码电路变换成段码,最后驱动显示器显示出相应的数值。

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