数字电压表设计课程设计
数字电压表的课程设计
数字电压表设计报告一、设计目的作用数字电压表的基本原理，是对直流电压进行模数转换，其结果用数字直接显示出来，按其基本工作原理可分为积分式和比较式两大类。
熟悉集成电路MC14433，MC1413，CD4511和MC1403的使用方法，并掌握其工作原理。
二、设计要求（1).设计数字电压表电路（2).测量范围：直流电压0V-1.999V,0V-19.99V,0V-199.9V,0V-1999V; （3).画出数字电压表电路原理图，写出总结报告。
三、设计的具体实现（一）、系统概述数字电压表是将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示的数字系统。
该系统（如图1所示）可由MC14433--321位A/D 转换器、MC1413七路达林顿驱动器阵列、CD4511 BCD 到七段锁存-译码-驱动器、能隙基准电源MC1403和共阴极LED 发光数码管组成。
本系统是321位数字电压表，321位是指十进制数0000～1999，所谓3位是指个位、十位、百位，其数字范围均为0～9。
而所谓半位是指千位数，它不能从0变化到9，而只能由0变到1，即二值状态，所以成为半位。
各部件的功能如下：（1）321A/D 转换器：将输入的模拟信号转换成数字信号。
（2）基准电源：提供精密电压，供A/D 转换器作参考电压。
（3）译码器：将二-十进制（BCD ）码转换成七段信号。
（4）驱动器：驱动显示器的a,b,c,d,e,f,g 七个发光段，推动发光数码管（LED ）进行显示。
（5）显示器：将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出A/D 转换结果。
图 1工作过程如下：321数字电压表通过位选信号DS 1～DS 4进行动态扫描显示，由于MC14433电路的A/D 转换结果是采用BCD 码多路调制方法输出，只要配上一块译码器，就可以将转换结果以数字方式实现四位数字的LED 发光数码管动态扫描显示。
DS 1～DS 4输出多路调制选通脉冲信号，DS 选通脉冲为高电平，则表示对应的数位被选通，此时该位数据在Q 0～Q 3端输出。
52数字电压表课程设计
52数字电压表课程设计一、教学目标本节课的学习目标主要包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要掌握数字电压表的基本原理、工作方式、使用方法等，能够理解并描述数字电压表的内部结构和外部接线方式。
2.技能目标：学生能够熟练使用数字电压表进行电压测量，能够正确读取和理解测量结果，能够根据测量需求选择合适的量程和分辨率。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识到数字电压表在工程实际和科学研究中的重要性，培养学生的实践能力和创新精神，激发学生对电子测量技术的兴趣。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字电压表的基本原理：介绍数字电压表的工作原理，包括模拟量转换为数字量的过程，以及数字电压表的显示原理。
2.数字电压表的内部结构：介绍数字电压表的内部组成部分，包括放大器、滤波器、A/D转换器、显示器等。
3.数字电压表的外部接线方式：介绍数字电压表的接线方法，包括直流电压测量和交流电压测量的接线方式。
4.数字电压表的使用方法：介绍数字电压表的使用步骤，包括开机关机、量程选择、分辨率设置、测量结果读取等。
5.数字电压表的测量误差分析：分析数字电压表的测量误差来源，包括仪器误差、环境干扰等。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，我们将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握数字电压表的基本原理和内部结构。
2.讨论法：通过分组讨论，让学生探讨数字电压表的使用方法和测量误差分析。
3.实验法：让学生动手操作数字电压表，进行实际测量，增强学生的实践能力。
4.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解数字电压表在工程实际中的应用。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用《电子测量技术》作为主要教材，为学生提供理论知识的系统学习。
2.参考书：推荐《数字电压表设计与应用》等参考书籍，为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料：制作课件和教学视频，直观展示数字电压表的内部结构和操作方法。
数字电压表的课程设计
数字电压表的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电压表的工作原理，掌握其基本组成部分及功能；2. 学会使用数字电压表进行电压测量，并能正确读取测量数据；3. 了解数字电压表在电子测量领域中的应用。
技能目标：1. 能够正确连接和操作数字电压表，进行电压测量；2. 培养学生观察、分析、解决问题的能力，通过实践操作，提高动手能力；3. 学会对测量数据进行处理，具备初步的数据分析能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子测量的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的合作精神，学会在团队中共同完成任务；3. 增强学生的安全意识，遵守实验室操作规程，爱护实验设备。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够明确数字电压表的工作原理，掌握其使用方法；2. 学生能够独立完成电压测量实验，正确读取测量数据，并进行简单的数据处理；3. 学生在课程学习中，表现出积极的合作态度和良好的安全意识，对电子测量产生浓厚兴趣。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 数字电压表基本原理与组成- 电压表的定义及分类- 数字电压表的工作原理- 数字电压表的组成部分及功能2. 数字电压表的使用方法与操作- 数字电压表的选择与连接- 电压测量方法与步骤- 测量数据的读取与处理3. 数字电压表的应用与实践- 数字电压表在电子测量中的应用案例- 实验操作：电压测量实践- 数据分析：处理测量数据，探讨实验现象教学大纲安排如下：1. 引入数字电压表的概念，介绍其工作原理及分类（第1课时）2. 讲解数字电压表的组成部分及功能，进行实物展示（第2课时）3. 指导学生掌握数字电压表的使用方法，进行实践操作（第3-4课时）4. 课堂讨论：数字电压表在电子测量中的应用，分析实验数据（第5课时）教学内容关联教材章节：1. 数字电压表基本原理与组成：教材第X章2. 数字电压表的使用方法与操作：教材第X章3. 数字电压表的应用与实践：教材第X章三、教学方法针对数字电压表的教学内容，选择以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 对数字电压表的基本原理、组成部分和功能进行系统讲解，结合教材第X章内容，通过PPT展示，使学生建立完整的理论知识框架。
基于单片机的数字电压表的课程设计
基于单片机的数字电压表的课程设计一、引言在电子测量领域，电压表是一种常见且重要的测量工具。
传统的模拟电压表存在精度低、读数不直观等缺点，而数字电压表则凭借其高精度、高稳定性和直观的数字显示等优势，在电子测量中得到了广泛的应用。
本课程设计旨在基于单片机设计一款数字电压表，以实现对直流电压的准确测量和数字显示。
二、设计要求1、测量范围：0 5V 直流电压。
2、测量精度：优于 01V 。
3、显示方式：四位数码管显示。
4、具备超量程报警功能。
三、系统总体设计本数字电压表系统主要由单片机最小系统、A/D 转换模块、数码管显示模块和报警模块组成。
单片机最小系统作为控制核心，负责整个系统的运行和数据处理。
A/D 转换模块将输入的模拟电压转换为数字量，供单片机读取。
数码管显示模块用于显示测量的电压值。
报警模块在测量电压超过设定范围时发出报警信号。
四、硬件设计1、单片机最小系统选用 STC89C52 单片机，其具有性能稳定、价格低廉等优点。
最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
2、 A/D 转换模块采用 ADC0809 芯片进行 A/D 转换。
ADC0809 是 8 位逐次逼近型A/D 转换器，具有 8 个模拟输入通道，能够满足本设计的需求。
3、数码管显示模块使用四位共阳极数码管进行电压显示。
通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选，实现数字的显示。
4、报警模块采用蜂鸣器作为报警元件，当测量电压超过 5V 时，单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声报警。
五、软件设计软件部分主要包括主程序、A/D 转换子程序、数据处理子程序和显示子程序等。
1、主程序负责系统的初始化，包括单片机端口设置、A/D 转换器初始化等。
然后循环调用 A/D 转换子程序、数据处理子程序和显示子程序，实现电压的测量和显示。
2、 A/D 转换子程序控制 ADC0809 进行 A/D 转换，并读取转换结果。
3、数据处理子程序将 A/D 转换得到的数字量转换为实际的电压值，并进行精度处理。
基于adc0809的数字电压表课程设计
基于ADC0809的数字电压表课程设计1. 概述数字电压表是一种用于测量电路中电压的仪器，它将电压值转换为数字信号以便显示和记录。
本课程设计将以ADC0809集成电路为基础，设计一种数字电压表，并通过实验验证其功能和性能。
2. ADC0809介绍ADC0809是一种8位的模数转换器，能够将模拟输入信号转换为对应的8位二进制数字输出。
它具有较高的精度和稳定性，被广泛应用于模拟-数字转换电路中。
3. 课程设计目标本课程设计旨在帮助学生了解数字电压表的工作原理和设计过程，培养学生的电路设计和实验能力。
具体目标包括：- 了解ADC0809的基本特性和工作原理- 设计数字电压表电路- 调试和验证数字电压表电路- 进行实际测量和性能评估4. 课程设计内容4.1 ADC0809特性分析学生将学习ADC0809的特性和工作原理，包括输入范围、精度、时序要求等。
通过理论学习和实验验证，学生将掌握ADC0809的基本参数和限制条件。
4.2 数字电压表电路设计在掌握了ADC0809的基本特性后，学生将开始设计数字电压表的电路。
设计过程将包括模拟输入和参考电压的设定、时钟信号的生成、数字显示和控制逻辑的设计等。
4.3 电路调试和验证设计完成后，学生将进行电路的调试和验证工作。
他们需要确保电路能够正常工作，并对其性能进行评估。
如果有必要，他们还可以进行一些改进和优化。
4.4 实际测量和性能评估学生将使用数字电压表进行实际测量，并对其测量精度、稳定性和速度进行评估。
他们还可以与市售数字电压表进行对比，验证自己设计的数字电压表的性能和特点。
5. 实验设备和材料为了完成这个课程设计，学生将需要以下设备和材料：- ADC0809芯片及支持器件- 电压源和参考电压源- 模拟输入信号源- 时钟脉冲发生器- 数字显示器和控制电路- 示波器和信号发生器等测试设备6. 实验步骤和过程学生将按照以下步骤完成课程设计实验：6.1 学习ADC0809的特性和工作原理6.2 进行数字电压表电路设计6.3 搭建电路并进行调试6.4 进行性能评估和实际测量7. 结果分析和总结学生将对实验结果进行分析，总结数字电压表的性能和特点，并讨论可能的改进方向和应用场景。
只能数字电压表课程设计
只能数字电压表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字电压表的基本原理和功能，掌握其操作方法。
2. 学生能够运用数字电压表进行电压测量，并准确读取测量结果。
3. 学生能够掌握数字电压表在电路中的应用，了解其在实际电路中的作用。
技能目标：1. 学生能够正确连接和操作数字电压表，进行电压测量实验。
2. 学生能够运用数字电压表解决简单的电路问题，具备实际操作能力。
3. 学生能够分析数字电压表的测量误差，并进行简单的数据处理。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对物理实验的兴趣，激发探究科学现象的欲望。
2. 学生形成严谨、细致的科学态度，注重实验操作的规范性和安全性。
3. 学生学会合作与交流，培养团队精神和批判性思维。
课程性质：本课程为物理学科实验课程，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，培养学生的动手操作能力和实验探究能力。
学生特点：学生处于中学阶段，具备一定的物理知识和实验技能，但对数字电压表的使用尚不熟悉，需要通过本课程的学习，提高实验操作能力。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动参与实验，关注学生的个别差异，确保每个学生都能达到课程目标。
同时，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程依据课程目标，选择以下教学内容：1. 数字电压表的基本原理：包括电压表的分类、工作原理、显示方式等。
- 教材章节：《物理实验》第四章第二节“电压的测量”。
2. 数字电压表的操作方法：涵盖连接方式、量程选择、分辨率、测量步骤等。
- 教材章节：《物理实验》第四章第三节“数字电压表的使用”。
3. 数字电压表的应用实例：分析实际电路中数字电压表的应用，如测量电源电压、电路元件电压等。
- 教材章节：《物理实验》第四章第四节“电压测量在实际电路中的应用”。
4. 数字电压表的误差分析：介绍误差来源、减小误差的方法及数据处理。
- 教材章节：《物理实验》第四章第五节“电压测量误差分析”。
数字电压表设计课程设计报告方案一
本科课程设计题目数字电压表设计目录一、课程设计目的 (3)二、方案一：XXXXXXXX (3)（一）原理框图......................................... 错误!未定义书签。
（二）电路原理总图................................. 错误!未定义书签。
（三）主要芯片原理及引脚图................. 错误!未定义书签。
（四）各部分电路原理分析..................... 错误!未定义书签。
三、设计与调试 (7)四、结论 (10)五、总结 (10)一、课程设计目的1.学习查阅文献资料，掌握设计方案的设计与书写；2.掌握双积分A/D转换器的工作原理；3.掌握各主要芯片的工作原理及使用方法；4.了解数码管显示原理；5.学会利用通用板实现电子元器件的手动连线及调试；6.掌握模拟电路、数字电路的基本调试方法；7.提高分析问题与解决问题的能力；8.对常见故障会分析原因，并排除故障。
性能指标1. 直流电源供电：+5，-5V2. 量程：-1.999V～+1.999V3. 精度：0.0014. 用五个数码管显示，显示稳定，允许最后一位跳动5. 输入负电压时，最高位显示“-”6. 最高位灭零二、方案一：通过双积分A/D转换器ICL7135实现四位半数字电压表方案简述；本系统所设计的4 1/2数字电压表由ICL7135-4 1/2位A/D转换器、三极管9013驱动阵列、74LS47BCD到七段锁存-译码-驱动器、共阳极LED发光数码管、基准电源、时钟及量程开关电路组成。
4 1/2位是指十进制数00000~1999，只有4位完整显示位，其数字范围为0~9，而其最高位只能显示0或1，故称为半位。
（一）原理框图模数转换ICL7135数 码 管驱动电路数 码 管显示电路时钟信号基准电压被测信号（二）电路原理总图（三）主要芯片原理及引脚图1.ICL7135原理：ICI7135是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校准时间为10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲).故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模拟量.图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止.引脚图：2.74LS47芯片原理：74LS47译码器原理译码器原理（74LS47）译码器的逻辑功能是将每个输入的二进制代码译成对应的输出的高、低电平信号。
数字电压表课程设计
数字电压表课程设计数字电压表课程设计1. 实验目的本实验旨在通过设计数字电压表来深入了解数字电路和模拟电路的知识，掌握数字电路和模拟电路的基本原理和应用方法，提高学生的电路设计和实验能力。
2. 实验原理数字电压表由模拟电路和数字电路两部分组成，主要包括输入电路、放大电路、A/D转换电路、数码显示电路等。
输入电路将待测电压转换为标准信号，放大电路将输入信号放大到A/D转换器的输入范围，A/D转换电路将模拟信号转换为数字信号，数码显示电路将数字信号以数字形式输出。
3. 实验器材与元器件数字电压表原理图、万用表、示波器、集成电路LM741、ADC0804、CD4511、CD4028等元器件。
4. 实验步骤4.1 利用示波器测量待测电压的幅值和频率，确定输入电路的设计参数，例如输入阻抗和滤波电路；4.2 设计和组装输入电路和放大电路，使信号经过放大后达到A/D转换器的输入范围，同时保证信号的质量；4.3 设计和组装A/D转换电路，将模拟电压转换为数字信号，选用合适的时钟信号，控制转换速率和精度；4.4 设计和组装数码显示电路，将数字信号以数字形式输出，控制显示的位数和精度，同时保证显示输出的稳定性和可靠性；4.5 对数字电压表原理图进行仿真和调试，确定输入电压范围、显示分辨率和精度等性能指标；4.6 进行实验验证，利用标准电源或者基准电位器进行校准和调试，测试各项性能指标。
5. 实验结果与分析经过仿真和实验测试，本实验设计的数字电压表能够实现较高的精度和稳定性，满足一般电路实验的需要。
整个实验过程中，学生需要学习并掌握数字电路和模拟电路的基础知识，设计和组装电路实验，仿真测试和实验测试等重要环节，从而提高学生的实践操作能力和创新精神。
EDA课程设计数字电压表的设计
数字电压表的技术挑战与展望
技术挑战：高精度、 高稳定性、高可靠 性
技术挑战：低功耗、 低噪声、低漂移
技术挑战：高集成 度、高灵活性、高 可扩展性
展望：未来数字电 压表将更加智能化 、自动化、网络化
THANKS
汇报人：
数据处理算法
采样算法：采用定时器进行周期性采样，获取电压信号 滤波算法：采用低通滤波器对采样数据进行滤波，去除噪声干扰 量化算法：采用ADC将滤波后的电压信号转换为数字信号 转换算法：采用DAC将数字信号转换为模拟信号，显示在显示屏上
Part Five
数字电压表的测试 与调试
测试环境与设备
测试设备：数字电压表、示 波器、万用表等
结束：程序结束，等待下一次启动
A/D转换程序流程图
初始化：设置A/D转换器参数，如采样 频率、分辨率等
启动A/D转换：启动A/D转换器，开始 采样
数据采集：读取A/D转换器的数据，并 存储到缓冲区
数据处理：对采集到的数据进行处理， 如滤波、放大等
数据输出：将处理后的数据输出到显示 设备，如LCD、LED等
数字电压表的软件 设计
主程序流程图
初始化：设置初始状态，如电压、电流、 频率等
数据采集：读取传感器数据，如电压、电 流、频率等
数据处理：对采集到的数据进行处理，如 滤波、放大、转换等
数据显示：将处理后的数据显示在屏幕上， 如电压、电流、频率等
控制输出：根据处理后的数据控制输出， 如控制继电器、报警器等
添加标题
启动测试：启动电源， 观察电压表显示值与 实际值是否一致，如 有误差，调整参数进 行校准
添加标题
记录测试数据：记录 电压表在不同负载、 不同电压下的显示值 和实际值，进行分析 和比较
简易数字电压表课程设计
简易数字电压表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电压表的基本工作原理和电路连接方式；2. 学生能够掌握简易数字电压表的使用方法和读数技巧；3. 学生能够了解电压的单位换算，并能进行简单的计算。
技能目标：1. 学生能够正确连接电压表的电路，并进行电压测量；2. 学生能够通过操作简易数字电压表，准确读取电压值，并记录数据；3. 学生能够运用所学知识解决实际电路中的电压问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子测量工具的兴趣，激发学习电子技术的热情；2. 培养学生严谨、细致的实验态度，注重实验操作的规范性和安全性；3. 培养学生团队合作精神，学会分享和交流实验过程中的心得体会。
课程性质分析：本课程为电子技术基础课程，以实验为主，结合理论教学。
简易数字电压表是电子测量工具的基础，通过本课程的学习，使学生掌握基本的电压测量方法。
学生特点分析：学生为初中生，具备一定的物理知识和实验操作能力。
学生对电子技术感兴趣，但可能对电压表的使用方法和电路连接不够熟悉。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重实验操作技能的培养；2. 注重启发式教学，引导学生主动探究和解决问题；3. 关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保每个学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 电压表基本原理：讲解电压表的工作原理，包括磁电式电压表和数字电压表的区别与联系，重点介绍数字电压表的原理和特点。
教材章节：第二章第二节《电压表的原理与使用》2. 电压表的使用方法：详细讲解电压表的电路连接方法，操作步骤，读数技巧以及注意事项。
教材章节：第二章第三节《电压表的使用与维护》3. 电压单位换算：介绍电压的单位制，换算关系，并进行实际计算。
教材章节：第一章第四节《电学单位制》4. 实际电路电压测量：设计实际电路，指导学生运用电压表进行电压测量，分析测量结果。
教材章节：第二章第四节《电压测量》5. 数字电压表操作练习：安排学生进行数字电压表的实操练习，巩固所学知识，提高操作技能。
52数字电压表课程设计
52数字电压表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字电压表的基本原理，掌握其工作流程和组成部分。
2. 学生能够掌握数字电压表的使用方法，包括量程选择、测量步骤和数据处理。
3. 学生能够了解数字电压表在电路实验中的应用，认识到其在电子测量领域的重要性。
技能目标：1. 学生能够正确操作数字电压表，完成电压、电流、电阻等基本物理量的测量。
2. 学生能够通过实践，提高实验操作能力和数据采集、处理能力。
3. 学生能够运用数字电压表进行简单的电路故障诊断，培养解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子测量技术的兴趣，激发学习物理实验的热情。
2. 学生通过合作实验，培养团队协作能力和沟通能力，增强集体荣誉感。
3. 学生在学习过程中，树立安全意识，遵循实验规程，养成良好的实验习惯。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，以实践操作为主，理论讲解为辅。
学生特点：学生为初中二年级学生，具备一定的物理知识和实验技能，好奇心强，动手能力强。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化操作训练，提高学生的实际应用能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生能够独立使用数字电压表进行基本物理量的测量，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，结合教材第四章“电子测量仪器”展开，主要包括以下三个方面：1. 数字电压表原理及使用方法- 电压表的工作原理与分类- 数字电压表的结构与功能- 数字电压表的量程选择与操作步骤2. 实践操作与数据处理- 电压、电流、电阻测量实践- 测量数据的读取、记录与处理- 常见测量误差的分析与处理3. 数字电压表在电路实验中的应用- 简单电路故障诊断- 数字电压表在电路分析中的应用案例- 实验安全与操作规范教学大纲安排如下：第一课时：数字电压表原理及使用方法第二课时：实践操作与数据处理（1）第三课时：实践操作与数据处理（2）第四课时：数字电压表在电路实验中的应用教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节，通过理论讲解、实践操作、案例分析等教学手段，帮助学生掌握数字电压表的使用方法，提高电子测量技能。
简易数字电压表单片机课程设计
一、设计任务与要求1、设计任务：简易数字电压表的设计2、设计要求：1）0—5V电压2）8路输入电压3）4位LED或LCD显示4）结果按十进制显示，芯片自选。
二、硬件硬件框图与说明（元件选择依据即功能说明）根据MUC-8088/8086H单片机的内部结构特点本文提出以MCS-51单片机为核心的电压测量系统。
该系统以8088/8086和ADC0809核心内件，能够在单片机的控制下监测八路的输入电压值，用8位串行A/D转换器进行0-5V量程自动转换，并且测量的电压值可通过四位数码管。
整个系统的设计过程中主要采用了模块化的设计方法，完成了硬件电路的设计及软件程序的编写，还详细的给出了相关的硬件框图和软件流程图，通过最终硬件电路的调试，使该系统能够在要求的条件下达到正常的测量及显示功能。
单片机8088/8086是整个系统的核心，实现输入端的分路选择，模数转换后数据的处理及在数码管上数据的显示等功能。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了该系统的工作原理，MCS-51单片机特点，8088/8086的功能和应用，ADC0809的功能和应用等。
芯片介绍1）8051芯片8051是在8031的基础上，片内集成有4K ROM，作为程序存储器，是一个程序不超过4K字节的小系统。
ROM内的程序是公司制作芯片时，代为用户烧制的，出厂的8051都是含有特殊用途的单片机。
所以8051适合与应用在程序已定，且批量大的单片机产品中。
8051单片机简介8051单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上[2]。
如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断系统和时种电路，其基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统结构模式。
但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。
8051单片机的硬件结构具有功能部件种类全，功能强等特点。
数字电压表的设计 课程设计
数字电压表的设计课程设计- 2 -一 . 系统硬件电路图1.1 系统原理框图选择AT89C51作为单片机芯片，选用四位8段共阴极LED 数码管实现电压显示，利用ADC0809作为数模转换芯片。
将数据采集接口电路输入电压传入ADC0809数模转换元件，经转换后通过D0至D7与单片机P0口连接，把转换完的模拟信号以数字信号的信号的形式传给单片机，信号经过单片机处理从LED 数码显示管显示。
P2口接数码管位选，P1接数码管，实现数据的动态显示，如图4.1所示。
1.2AT89C51的结构AT89C51单片机是一种带4K 字节FLASH 存储器（FPEROM —Flash Programmable and Erasable Read Only Memory ）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，AT89C2051是一种带2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存AT89C51P1 P0AD0809D0~D7 IN0~IN7 VREF+ VREF- CLK四位位选段选控制线 数据待测电压图 4.1 系储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C51单片机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。
外形及引脚排列如图所示。
1.3AT89C51内部结构概述•①·4K字节可编程FLASH存储器②·寿命：1000写/擦循环③·数据保留时间：10年④·全静态工作：0Hz-24MHz⑤·三级程序存储器锁定⑥·128×8位内部RAM⑦·32可编程I/O线⑧·两个16位定时器/计数器⑨·5个中断源⑩·可编程串行通道- 3 -11 ·低功耗的闲置和掉电模式1.4 CPU结构CPU 是单片机的核心部件。
数字电压表课程设计
数字电压表课程设计一、前言数字电压表是电工实验室常用的仪器之一，广泛应用于电子测量和控制系统中。
通过数字电压表的实验，可以学习到许多电路基础知识，并掌握数字电压表的使用方法和测量技巧。
本文旨在介绍数字电压表课程设计的目的、要求、内容以及实验步骤。
二、课程设计目的数字电压表课程设计的主要目的有两点：1.培养学生熟悉电路基础知识和数字电压表的使用方法，掌握数字电压表的测量技巧。
2.提高学生的实验能力和创新能力，培养学生的实际动手操作能力，增强学生的实验意识和实际操作能力。
三、课程设计要求数字电压表课程设计的要求主要包括以下几个方面：1.学生应具备一定的电路基础知识和数字电压表的使用方法。
2.学生应通过课程设计，掌握数字电压表的实际应用技巧，积累实验操作经验。
3.课程设计应突出实验的实际应用意义，注意实验结果的可行性和实用性。
4.学生应具备较强的设计能力和创新意识，具备一定的实际动手操作能力。
5.学生应通过实验，培养实验室安全意识和安全操作能力。
四、课程设计内容数字电压表课程设计的实验内容主要包括以下三个方面：1.数字电压表的基本操作及测量技巧的掌握。
2.数字电压表在稳压电源中的应用。
3.数字电压表在直流电源和交流电源测量中的应用。
五、实验步骤以下是数字电压表课程设计的实验步骤：实验材料1.数字电压表2.稳压电源3.直流电源4.交流电源实验步骤实验一：数字电压表的基本操作及测量技巧的掌握1.将数字电压表接入测试电路，掌握数字电压表的基本操作。
2.通过实验测量不同电压值并记录数据。
3.分析实验数据，掌握数字电压表的测量技巧。
实验二：数字电压表在稳压电源中的应用1.将数字电压表接入稳压电源测试电路，调节稳压电源输出电压值。
2.通过实验测量不同电压值并记录数据。
3.分析实验数据，了解数字电压表在稳压电源中的应用。
实验三：数字电压表在直流电源和交流电源测量中的应用1.将数字电压表接入直流电源和交流电源测试电路，分别测量不同电压值并记录数据。
简易数字电压表课程设计
简易数字电压表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电压表的基本工作原理，掌握其电路组成和功能。
2. 学生能描述简易数字电压表的结构，了解其显示原理。
3. 学生掌握电压的测量方法，能够正确使用简易数字电压表进行电压测量。
技能目标：1. 学生能够独立完成简易数字电压表的组装和调试。
2. 学生能够运用所学的电压测量知识，解决实际电路中的电压测量问题。
3. 学生通过实际操作，提高动手能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发学习热情，形成积极探索的学习态度。
2. 学生通过合作学习，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生了解电压表在实际应用中的作用，认识到电子技术在日常生活和工业生产中的重要性。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，通过理论与实践相结合的方式，使学生掌握电压测量方法，提高学生的实际操作能力。
学生特点：本课程针对初中或高中年级学生，他们对电子技术有一定的基础知识，好奇心强，动手能力逐渐提高。
教学要求：教师需采用启发式教学，引导学生主动探索，注重培养学生的动手能力和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予每个学生充分的实践机会。
通过课后评估，检验学生的学习成果，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 电压表基本原理：介绍电压表的工作原理，包括磁电式和数字式电压表的原理区别。
- 教材章节：第二章第三节《电压与电压测量》2. 简易数字电压表结构：分析简易数字电压表的电路组成，显示部分原理。
- 教材章节：第二章第五节《数字电压表的组成与原理》3. 电压测量方法：讲解电压测量的步骤、注意事项以及不同量程的选择。
- 教材章节：第二章第四节《电压测量方法及注意事项》4. 实践操作：进行简易数字电压表的组装、调试及实际电压测量。
- 教材章节：实验章节《电压测量实验》5. 故障分析与处理：介绍常见的电压表故障现象，分析原因并学会处理方法。
- 教材章节：附录《电压表常见故障及处理方法》教学内容安排与进度：第一课时：电压表基本原理，介绍磁电式和数字式电压表的原理区别。
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。
数字电压表报警课程设计
数字电压表报警课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电压表的基本工作原理和功能。
2. 学会解读数字电压表的显示数据，并掌握其量程和精度。
3. 掌握数字电压表报警功能的设置条件和操作方法。
技能目标：1. 能够正确连接数字电压表到电路，进行电压测量。
2. 能够运用数字电压表进行数据采集，分析并解决简单的电路问题。
3. 能够独立完成数字电压表报警系统的设计，并进行调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子测量工具的兴趣，激发探索科学技术的热情。
2. 增强学生的团队合作意识，培养在集体中共同解决问题的能力。
3. 培养学生严谨的实验态度，认识到精确测量在工程技术中的重要性。
分析：本课程针对电子技术或物理学科的高中生设计，学生应具备基本的电路知识和实验操作技能。
课程性质为实践性较强的实验课，旨在通过实际操作，让学生深入理解数字电压表的使用及其在电路保护中的应用。
课程目标旨在通过具体的学习成果，使学生不仅掌握数字电压表的知识和操作，而且能够结合实际电路设计报警系统，提升学生的实践能力和创新思维。
通过这一过程，培养学生对科学研究的兴趣和解决问题的积极态度。
二、教学内容1. 数字电压表原理介绍：包括电压表的种类、工作原理、显示原理等，重点讲解数字电压表的优势和特点。
相关教材章节：第三章“电子测量仪器”第2节“数字电压表”2. 数字电压表的使用方法：详细讲解数字电压表的量程选择、精度、操作步骤等，并通过实例进行演示。
相关教材章节：第三章“电子测量仪器”第3节“数字电压表的使用”3. 报警系统的设计原理：介绍报警系统的基本概念、设计原理，以及数字电压表在报警系统中的应用。
相关教材章节：第四章“传感器及其应用”第1节“传感器概述”4. 报警系统的电路设计：讲解如何利用数字电压表设计简单的报警电路，包括电路图的绘制、元器件的选择等。
相关教材章节：第四章“传感器及其应用”第2节“报警电路的设计”5. 报警系统的调试与优化：介绍报警系统的调试方法，如何调整参数以优化系统性能。
数字电压表课程设计.
湖南科技大学单片机课程设计题目数字电压表姓名刘峥嵘学院机电工程学院专业测控技术与仪器学号**********指导教师戴巨川成绩二〇一二年六月二日制摘要本课题实验主要采用AT89S52芯片和ADC0809芯片来完成一个简易的数字电压表，完成对输入0～5 V的模拟直流电压的测量，并通过一个4位一体的8段LED数码管进行显示，测量误差约为0.02 V。
由AT89S52和ADC0809组成的数字电压表具有结构简单，易于操作，灵敏度高的特点。
该电压表的测量电路方案由三个模块组成：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AT89S52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段数码管组成，显示测量到的电压值。
以上方法能较准确的对电压的测量。
从而实现电压表的功能。
目录第一章数字电压表的功能要求说明及设计方案介绍1.1 课题设计实验任务 (1)1.2 功能要求说明 (1)1.3 数字电压表设计方案 (1)1.4 数字电压表工作原理 (2)第二章硬件电路的设计2.1 数字电压表各模块功能简要介绍 (3)2.2 电路原理图 (5)2.3 元器件清单 (6)第三章系统程序的设计·3.1 初始化程序 (7)3.2 主程序 (7)3.3 C程序清单 (8)第四章调试及性能分析4.1 电压表仿真结果及误差分析 (10)4.2 电压表设计结论 (10)4.3 设计体会 (11)参考文献第一章 数字电压表的功能及设计方案介绍1.1 课题设计实验任务利用单片机AT89S52和ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0-5V 之间的直流电压值，四位数码管显示，要求使用的元器件数目尽量少。
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东北石油大学课程设计2东北石油大学课程设计任务书课程硬件课程设计题目数字电压表设计专业主要内容、基本要求等一、主要内容：利用EL教学实验箱、微机和QuartusⅡ软件系统，使用VHDL语言输入方法设计数字钟。
可以利用层次设计方法和VHDL语言，完成硬件设计设计和仿真。
最后在EL教学实验箱中实现。
二、基本要求：1、A/D转换接口电路的设计，负责对ADC0809的控制。
2、编码转换电路设计，负责把从ADC0809数据总线中读出的电压转换成BCD码。
3、输出七段显示电路的设计，负责将BCD码用7段显示器显示出来。
三、参考文献[1] 潘松.EDA技术实用教程[M].北京：科学出版社, 2003.11-13.[2] 包明.《EDA技术与数字系统设计》.北京航天航空大学出版社. 2002.[3] EDA先锋工作室.Altera FPGA/CPLD设计[M].北京：人民邮电出版社2005.32-33.[4] 潘松.SOPC技术实用教程[M] .清华大学出版社.2005.1-15.完成期限第18-19周指导教师专业负责人摘要本文介绍了基于EDA技术的8位数字电压表。
系统采用CPLD为控制核心，采用VHDL语言实现，论述了基于VHDL语言和CPLD芯片的数字系统设计思想和实现过程。
在硬件电子电路设计领域中，电子设计自动化(EDA)工具已成为主要的设计手段，而VHDL语言则是EDA的关键技术之一，。
VHDL的英文全名是Very-High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language,它采用自顶向下的设计方法，即从系统总体要求出发，自上至下地将设计任务分解为不同的功能模块，最后将各功能模块连接形成顶层模块，完成系统硬件的整体设计。
电子设计自动化技术EDA的发展给电子系统的设计带来了革命性的变化，EDA软件设计工具，硬件描述语言，可编程逻辑器件（PLD）使得EDA技术的应用走向普及。
CPLD是新型的可编程逻辑器件，采用CPLD进行产品开发可以灵活地进行模块配置，大大缩短了产品开发周期，也有利于产品向小型化，集成化的方向发展。
而 VHDL语言是EDA的关键技术之一，它采用自顶向下的设计方法，完成系统的整体设计。
本文用CPLD芯片和VHDL语言设计了一个八位的数字电压表。
它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外还具有校时功能和闹钟功能。
总的程序由几个各具不同功能的单元模块程序拼接而成，其中包括分频程序模块、时分秒计数和设置程序模块、比较器程序模块、三输入数据选择器程序模块、译码显示程序模块和拼接程序模块。
关键词：数字电压表；QuartusⅡ软件；EDA（电子设计自动化）目录第1章概述 (1)1.1 EDA的概念 (1)1.2 EDA技术及应用 (2)1.3 EDA硬件工作平台 (2)1.4 EDA的软件工作平台 (2)第2章数字电压表的设计实现 (3)2.1状态机 (3)2.2状态机的设计 (3)2.3 BCD码的转换 (5)2.4七段电路显示 (7)第3章数字电压表的测试与运行 (10)3.1数字电压表的编译与仿真 (10)3.2数字电压表的仿真与烧写 (12)结论 (15)参考文献 (16)第1章概述1.1 EDA的概念EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写。
由于它是一门刚刚发展起来的新技术，涉及面广，内容丰富，理解各异，所以目前尚无一个确切的定义[1]。
但从EDA技术的几个主要方面的内容来看，可以理解为：EDA 技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系统的一门新技术。
可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化，逻辑布局布线、逻辑仿真[2]。
EDA技术是伴随着计算机、集成电路、电子系统的设计发展起来的，至今已有30多年的历程。
大致可以分为三个发展阶段。
20世纪70年代的CAD(计算机辅助设计)阶段：这一阶段的主要特征是利用计算机辅助进行电路原理图编辑，PCB不同布线，使得设计师从传统高度重复繁杂的绘图劳动中解脱出来。
[3]20世纪80年代的QAE(计算机辅助工程设计)阶段：这一阶段的主要特征是以逻辑摸拟、定时分析、故障仿真、自动布局布线为核心，重点解决电路设计的功能检测等问题，使设计能在产品制作之前预知产品的功能与性能[4]。
20世纪90年代是EDA(电子设计自动化)阶段：这一阶段的主要特征是以高级描述语言，系统级仿真和综合技术为特点，采用“自顶向下”的设计理念，将设计前期的许多高层次设计由EDA工具来完成。
EDA是电子技术设计自动化，也就是能够帮助人们设计电子电路或系统的软件工具。
该工具可以在电子产品的各个设计阶段发挥作用，使设计更复杂的电路和系统成为可能。
在原理图设计阶段，可以使用EDA中的仿真工具论证设计的正确性；在芯片设计阶段，可以使用EDA中的芯片设计工具设计制作芯片的版图；在电路板设计阶段，可以使用EDA中电路板设计工具设计多层电路板。
特别是支持硬件描述语言的EDA工具的出现，使复杂数字系统设计自动化成为可能，只要用硬件描述语言将数字系统的行为描述正确，就可以进行该数字系统的芯片设计与制造[5]。
21世纪将是EDA技术的高速发展期，EDA技术将是对21世纪产生重大影响的十大技术之一。
硬件描述语言：硬件描述语言(HDL)是一种用于进行电子系统硬件设计的计算机高级语言，它采用软件的设计方法来描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接形式。
常用硬件描述语言有HDL、Verilog和VHDL语言。
1.2 EDA技术及应用电子EDA技术发展迅猛，逐渐在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。
在教学方面：几乎所有理工科(特别是电子信息)类的高校都开设了EDA课程。
主要是让学生了解EDA的基本原理和基本概念、硬件描述系统逻辑的方法、使用EDA工具进行电子电路课程的模拟仿真实验并在作毕业设计时从事简单电子系统的设计，为今后工作打下基础。
[6]具有代表性的是全国每两年举办一次的大学生电子设计竞赛活动。
在科研方面：主要利用电路仿真工具进行电路设计与仿真；利用虚拟仪器进行产品调试；将FPGA器件的开发应用到仪器设备中[7]。
在产品设计与制造方面：从高性能的微处理器、数字信号处理器一直到彩电、音响和电子玩具电路等，EDA技术不单是应用于前期的计算机模拟仿真、产品调试，而且也在后期的制作、电子设备的研制与生产、电路板的焊接、器件的制作过程等有重要作用[8]。
可以说电子EDA技术已经成为电子工业领域不可缺少的技术支持。
1.3 EDA硬件工作平台1.计算机2.EDA实验开发系统：EL教学实验箱。
1.4 EDA的软件工作平台PLD（Programmable Logic Device）是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。
目前主要有两大类型：CPLD(Complex PLD)和FPGA(Field Programmable Gate Array)[9]。
它们的基本设计方法是借助于EDA软件，用原理图、状态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，最后用编程器或下载电缆，由目标器件实现[10]。
生产PLD的厂家很多，但最有代表性的PLD 厂家为Altera、Xilinx和Lattice公司。
第2章数字电压表的设计实现2.1状态机用状态机对ADC0809进行采样控制首先必须了解其工作时序, 然后据此作出状态图, 最后写出相应的VHDL 代码。
ADC0809 是CMOS 的8 位A /D转换器, 片内有8路模拟开关, 可控制8个模拟量中的一个进入转换器中。
ADC0809 的分辨率为8位, 转换时间约100μs, 输出由三态缓冲器控制, 单5 V 电源供电。
如图2-1所示：图2-1 ADC0809接口电路原理图2.2状态机的设计状态机就是控制ADC0809转换过程的控制器。
根据ADC0809的工作时序，就可以设计出状态机。
该组状态机由以下几个部分组成，其VHDL语言描述如下。
P1: process(present_state,next_state,INT)begincase present_state iswhen idle => CS<='1'; WR<='1'; RD<='1';next_state<=write;when write => CS<='1'; WR<='0'; RD<='1';next_state<=swait;when swait => CS<='1'; WR<='1'; RD<='1';if ( INT='0') thennext_state<=read;elsenext_state<=swait;end if;when read => CS<='1'; WR<='1'; RD<='0';next_state<=disp1;when disp1 => CS<='1'; WR<='1'; RD<='1';DATOUT<=dout1;next_state<=disp2;when disp2 => CS<='1'; WR<='1'; RD<='1';DATOUT<=dout2;next_state<=disp3;when disp3 => CS<='1'; WR<='1'; RD<='1';DATOUT<=dout3;next_state<=disp4;when disp4 => CS<='1'; WR<='1'; RD<='1';DATOUT<=dout4;next_state<=write;end case;end process P1;当CS<='1'; WR<='0'; RD<='0'时，ADC0809被设为空位，由控制器发出信号要求ADC0809开始进行模/数信号的转换。