数字电压表的开题报告
测量电压、电流、功率的数字表的设计制作开题报告
-2-
2.准备情况(查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等)
究概况及发展趋势
近年来,随着电子技术、计算机技术和半导体技术的飞速发展,电力系统测 量也发生了巨大的变革。功率表一直以来都是重要的工业测量仪表,广泛应用于电 工与电子技术领域。口前,电子式功率计、电能表采用的原理,基本上是根据功率 的定义,采用各种乘法器实现电压与电流的乘积。时分割乘法器是口前最常用的方 法,但由于时分割乘法器采用的是模拟技术,电路复杂,且其测量方法的误差研究 很不完善,导致设计中缺少依据,器件选取盲目。本文采用数值采样法,对电压、 电流信号同时采样,以获得较高精度。与传统方法不同,本设计利用单片机的定时 器对电压与电流的过零点的时间差进行确定,从而计算出电压与电流的相位角,再 经查表得出功率因数。
2016 年 03 月 01 日
-1-
1. 毕业设计的主要内容、重点和难点等
研究内容
功率表一直以来都是重要的工业测量仪表,广泛应用于电工与电子技术领域。 目前,电子式功率计、电能表采用的原理,基本上是根据功率的定义,采用各种乘 法器实现电压与电流的乘积。时分割乘法器是口前最常用的方法,但由于时分割乘 法器采用的是模拟技术,电路复杂,且其测量方法的误差研究很不完善,导致设计 中缺少依据,器件选取盲目。 本设计是针对交流电压和电流采集系统的研究,以单片机为核心,采用数值采 样法,对电压、电流信号同时采样,以获得较高精度以完成对交流电压电流的采集、 功率的测量、功率因数的计算和实时显示的硬件系统。本设计的研究内容主要有以 下几个方面: (1) 交流电压、电流以及功率测量的基本原理; (2) 电路中的电压和电流的测量; (3) 相位角的测量; (4) 功率因数及功率的计算; (5) 测量结果的显示;
基于CPLD的智能数字电压表设计开题报告(宋由欢)
题目:基于CPLD的智能数字电压表设计一、本课题设计(研究)的目的:1.锻炼对系统设计的认识,提高了对整个系统设计的全面把握能力2.将所学的零散知识进行整体的连系与整合,提高的自身自己知识综合应用的能力3.本次毕业设计,是要对系统进行独立的设计和制作,大大提高了自己对书本知识进行实际的转化的能力4.本次毕业设计,是运用CPLD为核心进行设计,更加熟练掌握了运用VHDL语言的编程能力。
由于是实物设计,使更加熟练的掌握了电路设计和PCB设计软件和设计思想的。
5.本次毕业设计使自己更加容易的适应未来自己的工作起到了很强的过渡作用,使自己的能力更快的在企业得到展现与发展。
二、设计(研究)现状和发展趋势(文献综述):◆研究现状:1.EDA技术的现状电子设计技术的核心就是EDA技术,EDA是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包,主要能辅助进行三方面的设计工作,即IC设计、电子电路设计和PCB设计。
EDA 技术已有30年的发展历程,大致可分为三个阶段。
70年代为计算机辅助设计(CAD)阶段,人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑、PCB布局布线,取代了手工操作。
80年代为计算机辅助工程(CAE)阶段。
与CAD相比,CAE除了有纯粹的图形绘制功能外,又增加了电路功能设计和结构设计,并且通过电气连接网络表将两者结合在一起,实现了工程设计。
CAE的主要功能是:原理图输人,逻辑仿真,电路分析,自动布局布线,PCB后分析。
90年代为电子系统设计自动化(EDA)阶段。
随着电子技术的发展,当前数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展,推动该潮流迅猛发展的引擎就是日趋进步和完善的ASIC设计技术。
目前数字系统的设计可以直接面向用户要求,根据系统的行为和功能要求自上而下逐层完成相应的描述、综合、优化、仿真与验证,直到生成器件。
上述设计过程除了系统行为和功能描述以外,其余所有的设计过程几乎都可以用计算机自动的完成,也就是说作到了电子设计自动化(EDA)。
数字电压表设计开题报告
电子线路硬件课程设计开题报告课题:数字电压表设计班级:作者:学号:指导老师:摘要数字电压表是利用模拟/数字变换器原理,以十进制数字形式显示被测电压值的仪表,用途十分广泛。
本次课程设计计划用单片机实现。
以单片机芯片AT89C51为核心,在芯片上拓展AD转换、显示部分,然后外接一个衰减电路完成整个数字电压表设计。
目标测量量程0-200V,分为4档:200mV、2V、20V、和200V,分辨率0.1mV,测量误差 < 0.1%。
关键字:数字电压表; AT89C51单片机AbstractA digital voltmeter is an instrument displaying the voltage in decimal system, which is based on simulation to digit. It’s widely used. The design is planned to be finished by using a one-chip computer named AT89C51. An analog to digital converter, a display section, and a voltage attenuation are attached to the chip and they make up the design. The measuring range is 0 to 200 volt. It’s divided into four gears as 200 millivolt, 2 volt, 20volt, and 200volt. The voltage resolution of the voltmeter is 0.1 millivolt and it’s measuring error is less than 0.1 percent.key words: digital voltmeter, one-chip computer, AT89C51一、项目设计目标(1) 项目综合描述本项目要求设计并实现一个数字电压表的装置,该装置能够对0~200V 范围的直流电压进行测量。
数字电压表报告
《单片机课程设计》设计报告设计题目:数字电压表班级学号: 5081016姓名:刘正设计时间: 2010-12-30备注:目录第1章绪论 (3)第2章设计任务与要求设计任务 (4)设计要求 (4)第3章方案设计方法选择 (5)方案设计 (5)第4章硬件设计模块设计电路 (6)4.1.1 电路时钟 (6)4.1.2 控制电路 (7)逐次逼近式A/D转换模块设计 (7)4.2.1 ADC0808简介 (7)4.2.2 ADC0808内部结构图 (8)4.2.3 A/D转换电路设计 (9)8255端口扩展模块 (9)LED显示模块 (10)Protues仿真电路设计4.5.1 电路仿真图 (10)4.5.2 电路工作原理 (11)第5章系统软件设计系统主程序设计 (12)系统源程序说明 (13)第6章调试与测试结果分析 (15)第7章结论 (16)附录1 源程序代码 (17)附录2 设计原理图 (18)第1章绪论数字电压表的基本工作原理是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号,通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。
较之于一般的模拟电压表,数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。
电压表的数字化测量,关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量,完成这种转换的电路叫模数转换器(A/D)。
数字电压表的核心部件就是A/D 转换器,由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的数字电压表。
一般说来,A/D转换的方式可分为两类:积分式和逐次逼近式。
积分式A/D转换器是先用积分器将输入的模拟电压转换成时间或频率,再将其数字化。
根据转化的中间量不同,它又分为U-T(电压-时间)式和U-F(电压-频率)式两种。
逐次逼近式A/D转换器分为比较式和斜坡电压式,根据不同的工作原理,比较式又分为逐次比较式及零平衡式等。
斜坡电压式又分为线性斜坡式和阶梯斜坡式两种。
在高精度数字电压表中,常采用由积分式和比较式相结合起来的复合式A/D 转换器。
开题报告(简易数字电压表的设计)
1绪论
2数字仪表设计原理
3芯片介绍
4系统硬件设计
5系统软件设计与说明
6程序调试
7总结
8参考文献
谢
预期目标:
简易数字电压表可以测量0~5V的8路输入电压值,并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示
三、拟采用的研究方法、步骤
研究方法:
A/D转换模块:采用ADC0809转换芯片,其中A/D转换器用于实现模拟量数字量的转换,单电源供电。
目前数字电压表的内部核心部件是A/D转换器,转换器的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度,本毕业设计A/D转换器采用ADC0809对输人模拟信号进行转换,控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算和处理,最后驱动输出装置显示数字电压信号。
二、研究的主要内容和预期目标(研究的框架,要求列到一级提纲)
DVM的高速发展,使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表,数字化是当前计量仪器发展的主要方向之一,而高准度的DC-DVC的出现,又使DVM进入了精密标准测量领域。随着现代化技术的不断发展,数字电压表的功能和种类将越来越强,越来越多,其使用范围也会越来越广泛。采用智能化的数字仪器也将是必然的趋势,它们将不仅能提高测量准确度,而且能提高电测量技术的自动化程序,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(如:温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等),几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域。从而提高计量检定人员的工作效。
毕业论文(设计)开题报告
论文题目
简易数字电压表的设计
一、选题的背景与意义(本研究的现状综述、理论价值与实际意义)
电压表已经有100多年的发展历史,虽然不断改进与完善,仍然无法满足现代电子测量的需求,近二十年,微电子技术,计算机技术,集成技术,网络技术等高新技术得到了迅猛发展。这一背景和形势,不断地向仪器仪表提出了更高、更新、更多的要求,如要求速度更快、灵敏度更高、稳定性更好、样品量更少、遥感遥测更远距、使用更方便、成本更低廉、无污染等。同时也为仪器仪表科技与产业的发展提供了强大的推动力,并成了仪器仪表进一步发展的物质、知识和技术基础。数字电压表(Digital Voltmeter简称DVM)自1952年问世以来,显示出强大的生命力,现已成为在电子测量领域中应用最广泛的一种仪器。数字电压表可以显示清晰、直观,读数准确,准确度高,分辨力强,测量范围广,扩展能力强,测量速度快,输入阻抗高,集成度高,微功耗和抗干扰能力强等优点,独占电压表产品的熬头。
数字电压表开题报告
陕西理工学院毕业设计(论文)开题报告课题名称数字电压表的设计与制作课题来源教师科研课题类型实验研究型指导教师陈正涛姓名张保全院系电信工程系班级通信07(3)班选题的背景和意义:数字电压表在1952年由美国NLS公司首次创造,它刚开始是4位,50多年来,数字电压表有了不断的进步和提高。
数字电压表是从电位差计的自动化过程中研制成功的。
开始是4位数码显示,然后是5位、6位显示,而现在发展到7位、8位数码显示;从最初的一两种类型发展到原理不同的几十种类型;从最早的采用继电器、电子管发展到全晶体管、集成电路、微处理器化;从一台仪器只能测1-2种参数到能测几十种参数的多用型;显示器件也从辉光数码管发展到等离子体管、发光二极管、液晶显示器等。
数字电压表的体积和功耗越来越小,重量不断变轻,价格也逐步下降,可靠性越来越高,量程范围也逐步扩大。
DVM的高速发展,使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表,数字化是当前计量仪器发展的主要方向之一,而高准度的DC-DVC的出现,又使DVM进入了精密标准测量领域。
随着现代化技术的不断发展,数字电压表的功能和种类将越来越强,越来越多,其使用范围也会越来越广泛。
采用智能化的数字仪器也将是必然的趋势,它们将不仅能提高测量准确度,而且能提高电测量技术的自动化程序,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(如:温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等),几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域。
从而提高计量检定人员的工作效率。
这个课题的目的和意义在于使自己掌握对数字电压表的理解,自己动手设计数字电压表与仿真,它可以广泛的应用于电压测量外,通过各种变换器还可以测量其他电量和非电量,测量是一种认识过程,就是用实验的方法将被测量和被选用的相同参量进行比较,从而确定它的大小。
DVM广泛应用于测量领域每期测量的准确度和可信度取决于它的主要性能和技术指标。
何欣—信息工程学院开题报告
杭州电子科技大学信息工程学院毕业设计(论文)开题报告题目数字电压表的设计与研究系电子工程专业电子信息工程姓名何欣班级08091812学号08918214指导教师杜铁钧一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM,它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、离散的数字形式并加以显示的仪表。
众所周知,模拟电压表精度较高,曾经有很广阔的市场,现在依然有不少工程师依然在使用模拟电压表。
的确模拟电压表在显示测量值方面精度校准,然而却也存在问题。
模拟电压表采用用指针式,里面是磁电或电磁式结构,所以其响应速度较慢。
然而在高速发展的当今社会,高速信号处理的需求越来越多,由于模拟电压表响应速度较慢已经不适用与高速信号领域,取而代之的将是数字电压表。
但数字电压表由于存在采样误差,精度不是很高。
不过目前可以通过技术手段来缩小误差。
使其精度达到与模拟电压表一样精确甚至更高。
可见将来数字电压表必将取代模拟电压表。
现在有越来越多的数字测量仪器的出现但原理皆与数字电压表殊途同归,因此研究数字电压表有着很大现实意义。
目前,由各种单片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,显示出强大的生命力。
与此同时,由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表,也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。
本论文重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原理。
二、研究的基本内容,拟解决的主要问题:按系统功能要求,决定控制系统采用AT89S51单片机,A/D转换采用ADC0809.系统除能确保实现要求的功能外,还可以方便地进行其功能的扩展。
本文采用AT89S51作为核心元件,AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP (In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及89C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
基于单片机的数字电压表--开题报告
基于单⽚机的数字电压表--开题报告毕业设计(论⽂)开题报告――基于单⽚机的数字电压表设计与实现引⾔在传统的电⼯和电⼦测量中⼴泛使⽤的模拟测量仪表,虽然具有可直观看出表针偏转了多少格或满刻度的百分之⼏等优点,但需要对读数加以换算或说明,尤其是不可避免地要带来⼈为的“视差”,不同的观察者会得到不同的结果。
数字仪表则不同,它可以将测量结果直接⽤数字显⽰出来,读数准确,设计简单,可以随⾝携带,使⽤上更加⽅便快捷。
⼀、数字电压表的历史发展与选题意义数字电压表(Digital Voltmeter )简称DVM它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、离散的数字形式并加以显⽰的仪表。
传统的指针式电压表功能单⼀、精度低,不能满⾜数字化时代的需求,采⽤单⽚机的数字电压表,由精度⾼、抗⼲扰能⼒强,可扩展性强、集成⽅便,还可与PC进⾏实时通信。
⽬前,由各种单⽚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,⽰出强⼤的⽣命⼒。
与此同时,由DVMT展⽽成的各种通⽤及专⽤数字仪器仪表,也把电量及⾮电量测量技术提⾼到崭新⽔平。
1.1数字电压表的历史发展数字电压表⾃1952年问世以来,已有50多年的发展史,⼤致经历了五代产品。
第⼀代产品是20世纪50年代问世的电⼦管数字电压表,第⼆代产品属于20世纪60年代出现的晶体管数字电压表,第三代产品为20世纪70年代研制的中、⼩规模集成电路的DVM近年来,国内外相继推出由⼤规模集成电路(LSI)或超⼤规模集成电路(VLSI)构成的数字电压表、智能数字电压表,分别属于第四代、第五代产品。
它们不仅开创了电⼦测量的先河,更以其⾼准确度、⾼可靠性、⾼分辨⼒、⾼性价⽐等优良特性⽽受到⼈们的青睐。
1.2选题意义相对于传统的指针表⽽⾔,数字电压表有以下特点:1. 读数直观准确;2. 显⽰位数;3. 准确度⾼,分辨率⾼;4. 测量范围宽;5. 扩展能⼒强;6. 测量数率快;7. 输⼊阻抗⾼;8. 集成度⾼,微功耗;9. 抗⼲扰能⼒强。
数字电压表开题报告
哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)开题报告题目:单片机数字电压表设计系(部)应用电子与通信技术系专业电子信息工程学生董晓辉学号1089211105班号0892111指导教师张迎辉开题报告日期2011年10月17日哈工大华德学院说明一、开题报告应包括下列主要内容:1.通过学生对文献论述和方案论证,判断是否已充分理解毕业设计(论文)的内容和要求2.进度计划是否切实可行;3.是否具备毕业设计所要求的基础条件。
4.预计研究过程中可能遇到的困难和问题,以及解决的措施;5.主要参考文献。
二、如学生首次开题报告未通过,需在一周内再进行一次。
三、开题报告由指导教师填写意见、签字后,统一交所在系(部)保存,以备检查。
指导教师评语:指导教师签字:检查日期:一.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,人们对测量仪器的精度和功能的要求也越来越高,所以准确可靠的电压测量仪器在实际工作以及教学研究中都具有重要的意义。
传统的指针式电压表功能单一、精度低,不能满足数字化时代的需求,所以数字电压表就成为了一种必不可少的电压测量仪器。
数字电压表有各种形式,随着电子制造技术的发展,数字电压表向智能化、小型化、功能强等方向发展。
而单片机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、离散的数字形式并加以显示的仪表,其具有智能化、抗干扰能力强、可扩展性强、可与PC进行实时通信等优点。
本设计由单片机、A/D转换芯片、数码管显示电路结合而成,能准确的测量、显示被测电压值,适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。
另外,很多非电量比如温度、压力、气体浓度等,可以通过传感器把他们转换成电压的形式,由单片机数字电压表测量出来,实时传送给PC机以便进行相应的控制和处理。
因此单片机数字电压表可以拓展为各种通用数字测量仪表,应用在各种领域,把电量与非电量的测量水平提升到崭新的水平。
数字电压表实验报告
数字电压表实验报告数字电压表实验报告引言:数字电压表是一种用于测量电压的电子仪器,它通过将电压信号转换为数字形式来显示测量结果。
本实验旨在通过使用数字电压表来测量不同电压信号,并探究其测量原理和使用方法。
实验目的:1. 理解数字电压表的工作原理;2. 学习使用数字电压表测量直流电压和交流电压;3. 掌握数字电压表的使用技巧。
实验器材:1. 数字电压表;2. 直流电源;3. 交流电源。
实验步骤:1. 将数字电压表与直流电源连接,调整电源输出电压为5V;2. 打开数字电压表,选择直流电压测量模式;3. 将数字电压表的测量引线分别与电源的正负极连接;4. 观察数字电压表的显示结果,并记录测量数值;5. 重复步骤1-4,将电源输出电压调整为不同数值,如10V、15V等,记录测量结果。
实验结果:在实验过程中,我们使用数字电压表测量了不同电压信号,并记录了测量结果。
通过分析实验数据,我们发现数字电压表能够准确地测量直流电压,并显示出相应的数值。
在测量过程中,我们注意到数字电压表的显示屏幕上有一个小数点,用于表示小数位数。
当电压信号较小时,小数点会显示更多的位数,以提高测量精度。
此外,我们还发现数字电压表的测量结果具有一定的误差,这可能是由于仪器本身的精度限制或测量过程中的误差引起的。
讨论与分析:通过本次实验,我们深入了解了数字电压表的工作原理和使用方法。
数字电压表通过将电压信号转换为数字形式,并通过显示屏幕上的数字来表示测量结果。
在测量直流电压时,数字电压表能够提供较高的测量精度,并且可以根据电压信号的大小自动调整小数位数。
然而,在测量交流电压时,由于交流电压的波动性,数字电压表的测量结果可能会有一定的误差。
结论:本次实验通过使用数字电压表测量不同电压信号,深入了解了数字电压表的工作原理和使用方法。
我们发现数字电压表能够准确地测量直流电压,并提供较高的测量精度。
然而,在测量交流电压时,由于交流电压的波动性,数字电压表的测量结果可能会有一定的误差。
数字电压表设计实验报告
《数字电路》课程设计报告课题:数字电压表专业:电子信息工程班级:姓名:学号:指导老师:日期:2013年12月10日目录一、摘要 (2)二、设计任务及要求 (2)三、设计总体方案 (2)四、单元电路的设计 (3)五、调试过程及结果分析 (6)六、心得感悟 (7)七、参考文献 (7)八、附录(整机逻辑电路图、实物图、PCB板图) (8)一、摘要本文主要介绍的是基于ICL7107数字电压表的设计的设计,ICL7107是目前广泛应用于数字测量系统是一种集三位半转换器段驱动器位驱动器于一体的大规模集成电路,ICL7107是目前广泛应用于数字测量系统的一种3位半A/D转换器,能够直接驱动共阳极数字显示器,够成数字电压表,此电路简洁完整,稍加改造就可以够成其他电路,如数字电子秤、数字温度计的等专门传感器的测量工具。
ICL7107是目前广泛应用于数字测量系统是一种集三位半转换器段驱动器、位驱动器于一体的大规模集成电路,官地方官方主要用于对不同电压的测量和许多工程上的应用,调频接口电路,它采用的是双积分原理完成A/D转换,全部转换电路用CMOS大规模集成电路设计。
应用了ICL7107芯片数码管显示器等,芯片第一脚是供电,正确电压时DC5V,连接好电源把所需要测量的物品连接在表的两个端口,从而可以在显示器上看到所需要的结果。
在软件设计上,主要编写了实现计数频率的调节和单片机功能的相关程序,,最后把软件设计和硬件设计结合到一起,然后进行调试。
二、设计任务及要求1. 设计一个数字电压表电路,能够实验电压测量;2.测量范围:通过小数点驱动电路,直流电压0V到1.999V,0V到19.99V,0V 到199.9V,0V到1999V.3.画出数字电压表电路原理图,并作出PCB图;4.利用芯片ICL7107来实现电路功能;5.选择合适的电阻、电容、液晶显示器等器件;6.完成全电路理论设计、制作、调试,制板锡焊;7.上交制作产品一件。
数字电压表的开题报告
开题报告填写要求1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册),其中至少应包括1篇外文资料;对于重要的参考文献应附原件复印件,作为附件装订在开题报告的最后。
4.统一用A4纸,并装订单独成册,随《毕业设计(论文)说明书》等资料装入文件袋中。
毕业设计(论文)开题报告1.文献综述:结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2500字以上的文献综述,文后应列出所查阅的文献资料。
0 引言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。
同时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的新的技术革命。
1 概述传统的仪器仪表将仍然朝着高性能、高精度、高灵敏、高稳定、高可靠、高环保和长寿命的“六高一长”的方向发展。
新型的仪器仪表与元器件将朝着小型化、集成化、成套化电子化数字化、多功能化、智能化、网络化、计算机化、综合自动化、光机电一体化;在服务上专业化、简捷化、家庭化、个人化、无维护化以及组装生产自动化、无尘化、专业化、规模化的“二十化”的方向发展。
在这“二十化”中,占主导地位、起核心或关键的作用是微型化、网络化、虚拟化、数字化、和智能化。
数字电压表(Digital Voltmeter)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、离散的数字形式,加以数字处理然后再通过显示器件显示。
数字电压表开题报告
数字电压表开题报告数字电压表开题报告一、引言数字电压表是一种用于测量电压的仪器。
它通过将电压转换为数字信号,并通过显示屏显示出来,具有精确度高、易读性好等特点。
本文将对数字电压表的原理、应用领域以及未来发展进行探讨。
二、原理数字电压表的工作原理是将待测电压转换为数字信号,再经过一系列处理后进行显示。
其核心部件是模数转换器(ADC),它能将连续变化的模拟电压转换为离散的数字信号。
数字信号经过处理后,通过显示屏以数字形式呈现出来。
三、应用领域数字电压表在电子工程、电力系统、通信领域等广泛应用。
在电子工程中,数字电压表可以用于测量电路中的电压波形、电压幅值等参数,帮助工程师进行电路分析和故障排查。
在电力系统中,数字电压表可以用于监测电网的电压稳定性、电压波动等情况,保障电力供应的稳定性和安全性。
在通信领域中,数字电压表可以用于测试通信设备的电压输出、输入等情况,确保通信信号的质量和稳定性。
四、优势和挑战相比传统的模拟电压表,数字电压表具有许多优势。
首先,数字电压表具有更高的精确度,可以提供更准确的测量结果。
其次,数字电压表具有更好的稳定性和可靠性,能够长时间稳定工作。
此外,数字电压表还具有较大的测量范围和更多的功能选项,适用于不同的应用场景。
然而,数字电压表也面临一些挑战。
首先,数字电压表的价格相对较高,不适合一些低成本应用。
其次,数字电压表对环境要求较高,对温度、湿度等因素敏感,需要在特定条件下使用。
此外,数字电压表在高频测量和大电流测量方面仍存在一定的局限性,需要进一步改进和发展。
五、未来发展趋势随着科技的不断进步,数字电压表将会迎来更多的发展机遇。
首先,数字电压表的精确度将进一步提高,能够满足更高要求的测量需求。
其次,数字电压表将更加智能化,能够与计算机、移动设备等进行连接,实现远程监测和数据分析。
此外,数字电压表还将更加便携和易用,方便工程师在实际工作中的操作和携带。
六、结论数字电压表作为一种重要的电子测量仪器,在各个领域都有着广泛的应用。
数字电压表课程设计报告
数字电压表课程设计报告一、实验目的本实验旨在使学生掌握数字电压表的基本原理、构成和使用方法,通过实践锻炼学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
二、实验器材数字电压表、直流稳压电源、电阻箱、待测电路板等。
三、实验内容1.数字电压表的基本原理、构成和使用方法的介绍;2.根据实验要求搭建待测电路;3.调节直流稳压电源输出电压为所需值;4.连接数字电压表到待测电路上并测量电压值;5.对测得的电压值进行分析、处理和讨论。
四、实验流程及步骤1.实验器材准备:数字电压表、直流稳压电源、电阻箱、待测电路板等器材;2.理解数字电压表的基本原理与构成,并熟练掌握使用方法;3.根据实验所需,找到相应的电路板,搭建待测电路,并连接好直流稳压电源;4.调节直流稳压电源的输出电压为所需值,并连接数字电压表到待测电路上;5.测量待测电路的电压值,并在数字电压表上进行记录;6.对测得的电压值进行分析、处理和讨论,并得出实验结论。
五、实验注意事项1.在操作实验器材时,务必严格按照使用说明书和教师的要求进行操作;2.实验器材保持完好无损,任何破损的器材均不能使用;3.实验前需仔细了解实验内容,规划实验流程;4.在操作实验时,要认真记录实验数据,并进行及时分析处理;5.实验结束后,将实验器材妥善归位,保持实验室整洁干净。
六、实验结果及结论通过实验,我们得到了待测电路的电压值,并对其进行了分析、处理和讨论。
根据实验结果和所给数据,我们得出了结论:数字电压表可准确测量待测电路的电压值,为后续研究和实践提供重要依据。
七、实验心得体会通过本次实验,我对数字电压表的原理及其使用方法有了更深入的了解,并通过实践掌握了一定的动手操作能力和实际问题解决能力。
同时,我认识到在实验中必须注重细节和注意安全,仔细完成每一个实验步骤,及时记录和分析实验数据,才能使实验结果更加准确和可靠。
数字电压表实验报告
简易数字电压表目录摘要及关键词 (2)一、实现方案 (3)1.硬件选择方案 (4)2.程序设计 (12)二、系统的测试与结果 (17)三、调试过程及问题解决方法 (18)四、课题设计的收获及心得 (18)参考文献 (18)摘要:本课题实验主要采用AT89S51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。
A/D转换主要由芯片ADC0809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AT89S51来完成,其负责把ADC0809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ADC0809芯片的工作。
显示模块主要由7段数码管及相应的驱动芯片(74HC245)组成,显示测量到的电压值。
关键词:简易数字电压表、ADC0809、AT89S51。
实现方案: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压表,原理电路如图1-1所示。
该电路通过ADC0809芯片采样输入口IN0输入的0~5 V的模拟量电压,经过模/数转换后,产生相应的数字量经过其输出通道D0~D7传送给AT89S51芯片的P0口。
AT89S51负责把接收到的数字量经过数据处理,产生正确的7段数码管的显示段码,并通过其P1口经驱动芯片74HC245驱动,再传送给数码管。
同时它还通过其三位I/O口P3.0、P3.1、P3.2产生位选信号,控制数码管的亮灭。
另外,AT89S51还控制着ADC0809的工作。
其ALE管脚为ADC0809提供了1MHz工作的时钟脉冲;P2.3控制ADC0809的地址锁存端(ALE);P2.4控制ADC0809的启动端(START);P2.5控制ADC0809的输出允许端(OE);P3.7控制ADC0809的转换结束信号(EOC)。
直流数字电压表的设计开题报告
直流数字电压表的设计开题报告直流数字电压表的设计开题报告一、开题报告背景和意义智能仪器是仪器仪表的一种,近年来计算机技术及微电子器件在工程技术中应用十分广泛,在此基础上发展起来的智能仪表无论是在测量的准确性、灵敏度、可靠性、自动化程度、运用功能方面还是在解决测量技术与控制技术问题的深度及广度方面都有了很大的发展,以一种崭新的面貌展示在人们的面前。
数字电压表是在此基础上发展起来,并被广泛的应用。
数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM,它是智能仪器中最常见的,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、离散的数字形式并加以显示的仪表。
目前,由各种单片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、自动测试系统等领域,显示出强大的生命力。
与此同时,由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表,也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平数字电压表的特点:显示清晰直观,读数准确;传统的模拟式仪表必须借助于指针和刻度盘进行读数,在读数过程中不可避免地会引入人为的测量误差(例如视差),并且容易造成视觉疲劳。
数字电压表则采用先进的数显技术,使测量结果一目了然,只要仪表不发生跳数现象,测量结果就是惟一的,不仅保证读数的客观性与准确性,还符合人们的读数习惯,能缩短读数和记录的时间。
通过这个设计制作我对数模转换、单片机、信号放大、整形、电路显示等方面知识得到了提升。
通过实践让我的动手能力得到了很大的提高;激发了我的创新能力。
还有在书写毕业论文报告时我的撰写能力也随之提高。
二、开题报告任务的主要内容及存在问题本设计是基于89C51单片机的4位半直流数字电压表设计的设计思路及实现方法。
在设计中,将充分利用89C51单片机内部的高速计数器和以分立元件组成的A/D转换器的优良特性,使整个设计达到了比较满意的效果。
硬件设计由电源电路、信号采集电路、单片机系统、显示电路等组成。
数字电压表实验报告
数字电压表实验报告《数字电压表实验报告》实验目的:通过使用数字电压表,掌握其基本使用方法并了解电压测量的原理。
实验仪器:数字电压表、直流电源、导线等。
实验原理:数字电压表是一种用于测量电压的仪器,它通过将待测电压转换为数字信号并显示在屏幕上,从而实现对电压的测量。
其测量原理是利用电压测量电路将待测电压转换为相应的电流信号,再通过内部的模数转换器将电流信号转换为数字信号,最后通过显示装置显示出来。
实验步骤:1. 连接实验仪器:首先将数字电压表的正负极与待测电路的正负极相连,并确保连接正确无误。
2. 调整量程:根据待测电压的大小,选择合适的量程,并将数字电压表的旋钮调整到相应的量程档位。
3. 测量电压:打开待测电路的电源,观察数字电压表的显示数值,并记录下来。
4. 关闭电源:待测电压测量完成后,关闭待测电路的电源,并拔掉连接线。
实验结果:根据实验结果,我们可以得出待测电路的电压为多少,并且通过对比不同量程下的测量结果,了解数字电压表的量程选择原则。
实验结论:通过本次实验,我们掌握了数字电压表的基本使用方法,并了解了电压测量的原理。
同时,我们也了解了数字电压表的量程选择原则,并且通过实验结果验证了其准确性。
实验中的注意事项:在进行实验时,要注意连接线路的正确性,避免接错极性导致仪器损坏。
同时,在选择量程时要根据待测电压的大小进行合理选择,避免选择错误导致测量不准确。
总结:通过本次实验,我们对数字电压表的使用方法和原理有了更深入的了解,这对我们今后的实验操作和电路调试都有着重要的指导意义。
希望通过不断的实践和学习,我们能够更加熟练地掌握数字电压表的使用技巧,并且在工程实践中能够准确地测量电压并进行相应的调试。
辛培德开题报告
一.课题题目和课题研究现状题目:三位半数字直流电压表在电气测量中,电压是一个很重要的参数。
如何准确地测量模拟信号的电压值,一直是电子测量仪器研究的内容之一。
目前,市场上主要使用的电压表有指针式电压表和数字式电压表两种。
数字电压表作为电压表的一个分支,在近五十年间得到巨大发展,构成数字电压表的核心器件已从早期的中小规模电路跨入到大规模ASIC(专用集成电路)阶段。
数字电压表涉及的范围也从传统的测量扩展至自动控制、传感、通信等领域,展示了广阔的应用前景。
传统电压表的设计思路主要分为:用电流计和电阻构成的电压表;用中小规模集成电路构成的电压表;用大规模ASIC(专用集成电路)构成的电压表。
这几中电压表设计方式各有优势和缺点,分别适用于几种特定的应用环境,同时,也为很多新颖的电压表的设计所借鉴和依据。
近入21世纪,随着信息技术一日千里的发展,电压表也必经历从单一测量向数据处理、自动控制等多功能过度的这一历程,特别是计算机技术的发展必将出现智能化技术。
因此,把电压表和计算机技术相结合的智能化电压表就将成为21世纪的新课题。
目前,数字化仪器与微处理器取得令人瞩目的进展,就其技术背景而言,一个内藏微处理器的仪表意味着计算机技术向仪器仪表的移植,它所具有的软件功能使仪器呈现出有某种延伸,强化的作用。
这相对于过去传统的、纯硬件的仪器来说是一种新的突破,其发展潜力十分巨大,这已为70年代以来仪表发展的历史所证实。
概括起来,具有微处理器的仪表具有以下特点:测量过程的软件控制对测量数据进行存储及运算的数据处理功能是仪表最突出的特点;在仪器的测量过程中综合了软件控制及数据处理功能,使一机多用或仪器的多功能化易于实现,成为这类仪器的又一特点;以其软件为主体的智能仪器不仅在使用方便、功能多样化等方面呈现很大的灵活性。
由于传统的指针式电压表功能单一且精度低,不能满足数字化时代的需求。
因此,采用单片机的数字电压表由于精度高,抗干扰能力强,可扩展性强,还可与PC通信等优点已经成为电子测量应用的主要产品。
- 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)。
五.日程安排
第2-4周、查阅文献、熟悉单片机及编程语言;
第5-9周、完成系统硬件设计;
第10-16周、完成系统软件设计;
第17-18周、写毕业论文。
六.参考文献
[1]王迎旭.单片机原理与应用技术.北京:机械出版社.2004.7
[2]周向红.51系列单片机与实践教程.北京:北京航空航天大学出版社.2008.5
输入输出模块中它除了8位ADC外还有一个8路模拟开关,其作用可根据地址译码信号来选择8路模拟输入,8路模拟输入可以分时共用一个ADC进行转换。可实现多路采集。其转换结果通过三态输出锁存器输出。
四.课题研究方案
本系统主要由四部分组成,即量程转换模块、逐次逼近A/D转换模块、单片机控制模块、液晶显示模块4个模块组成。
[3]刘国荣.单片机微型计算机技术.北京:人民邮政出版社.2008
[4]清源科技.Protel 99 se电路原理图与PCB设计及仿真.机械工业出版社.2008
指导教师意见
指导Hale Waihona Puke 师(签字):年月日学院意见
学院院长(签字):年月日
填表说明:题目类型: 1、工程设计;2、应用研究;3、理论研究;4、其它;(选1、2、3、4)。
二.国内外研究现状
目前,市场上的主要使用的电压表有:指针式电压表和数字电压表两种。由于传统的指针式电压表功能单一、精度低,不能满足数字化时代的需求,因此,采用单片机的数字电压表,由精度高、抗干扰能力强,可扩展性强、集成方便,还可与PC进行实时通信等优点已使数字电压表成为现在电子测量的主要应用产品。同时,由数字电压表扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表,也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。
三.课题主要内容
在由单片机构成的数字电压表中,一般包含三种模块:数据采集保持模块,数据处理模块(单片机系统)和输入/输出模块。
在数据采集保持模块中,基本结构大部分都一样,主要是在对电压信号采样前,用放大器进行预处理,后通过保持器保持采样。
在数据处理模块中,其中A/D转换器的性能成为评定数字电压表好坏的一个重要标准。考虑到本次设计的要求精度,成本等条件,本次设计中可采用8位A/D转换器,ADC0808是逐次逼近A/D转换器,转换速度比较快,精度高为0.02所以四位LED显示中的最后一位我们设置为V。
在电气测量中,电压是一个很重要的参数。如何准确地测量模拟信号的电压值,一直是电测仪器研究的内容之一。数字电压表是通用仪器中使用较广泛的一种测试仪器,很多电量或非电量经变化后都用可数字电压表完成测试。目前,由各种单片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,显示出强大的生命力。
2.课题意义
本设计主要研究的是以51系列单片机为核心的电压测量系统,能够在单片机的控制下完成对电压信号采集,能够根据采样值进行毫伏值与伏值量程自动转换,采用8位A/D转换器,并且测量结果可通过数码管显示出来,显示准确可靠,误差小。基本能够满足生产的要求。另外由于本学院一些的实验室,如电工电子实验室,电路实验室的一些数字电压表已经损坏,如果本设计能够实现,可改进或者维修实验室的数字电压表。因此,本次设计具有非常实际的意义。
量程转换模块:利用ADC其八个模拟通道中的三个作为量程转换器,即根据通道对应的电压测量范围确定对应的电压放大倍数设计对应的前置放大电路。
模数转换模块:集成摸数转换芯片ADC0808实现的A/D转换,被测信号由ADC0808模拟输入端输入,完成A/D转换后送入单片机。
单片机控制模块:单片机控制模块的作用是为控制各单元电路的运行并完成数据的换算或处理,主要由单片机、时钟电路、复位电路组成。
题目来源: A、自拟课题;B、民用科研课题;C、国防科研课题;(选A、B、C)。
开题报告内容使用宋体小四字号。
开题报告
题目名称
基于单片机的数字电压表的设计
题目来源
A
题目类型
3
导师姓名
学生姓名
班级学号
专业
测控技术及仪器
一.课题背景和意义
1.课题背景
数字电压表(Digital Voltmeter)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。
众所周知,在当今的社会中电已成为人们日常生产,生活中一个必不可缺的因素。电的发现和应用极大的节省了人类的体力劳动和脑力劳动,使人类的力量长上了翅膀,使人类的信息触角不断延伸。而在这其中,电压,电流等已成为描述电的一些重要参数。