基于单片机下的数字电压表设计毕业论文

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文

基于单片机下的数字电压表设计毕业论文

目录

前言 (1)

1 设计任务与分析 (3)

1.1 设计任务简介及背景 (3)

1.1.1 单片机简介 (3)

1.1.2 背景及发展情况 (3)

1.2 设计任务及要求 (5)

1.3 设计总体方案及方案论证 (5)

1.4 数据输入模块的方案与分析 (7)

1.4.1 芯片选择 (6)

1.4.2 实现方法介绍 (6)

1.4.3 输入模块流程图 (10)

1.5 A/D模块的方案与分析 (10)

1.5.1 芯片的选择 (11)

1.5.2 实现方法介绍 (11)

1.5.3 A/D模块流程图 (13)

1.6 数据处理及控制模块 (13)

1.6.1 芯片选择 (14)

1.6.2 实现方法介绍 (14)

1.6.3 数据处理及控制模块流程图 (14)

1.7 显示模块 (15)

1.7.1 芯片选择 (15)

1.7.2 实现方法介绍 (15)

2 硬件设计 (16)

2.1 数据输入模块原理图 (17)

2.2 A/D模块原理图 (18)

2.3 控制模块原理图 (20)

2.4 显示模块原理图 (21)

3 软件设计 (23)

3.1 主程序流程图 (23)

3.2 子程序介绍 (24)

3.2.1 初始化程序 (24)

3.2.2 中断子程序 (24)

3.2.3 档位选择子程序 (25)

4 主要芯片 (29)

本科毕业论文

4.1 AT89C52的功能简介 (29)

4.1.1 AT89C52芯片简介 (29)

4.1.2 引脚功能说明 (29)

4.2 ICL7135功能简介 (31)

4.2.1 ICL7135 芯片简介 (31)

4.2.2 引脚功能说明 (32)

4.3 LCD1602功能简介 (35)

4.3.1 LCD1602芯片简介 (35)

4.3.2 引脚功能说明 (35)

4.4 CD4052的功能介绍 (38)

4.4.1 CD4052芯片简介 (38)

4.4.2 引脚功能说明 (39)

4.5 CD4024的功能介绍 (39)

4.5.1 CD4024芯片简介 (39)

4.5.2 引脚功能说明 (40)

4.6 OP07的功能介绍 (40)

4.6.1 OP07的功能简介 (41)

4.6.2 引脚功能说明 (41)

结论 (42)

致谢 (44)

参考文献 (45)

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文

前言

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。

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。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。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。

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4位半双积分A/D转换器，在20000字（2V满量程）范围内，保证转换精度1字，相当于14bitA/D转换器，相比于其他数字电压表使用的A/D转换器，具有精度高的特点。并且测量结果可通过液晶屏显示出来，使用液晶屏显示具有功耗低，使用简单，焊接电路方便等特点。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。

1 设计任务与分析

1.1 设计任务简介及背景

1.1.1 单片机简介

单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术将具有数据处理能力的中央处理器.

1.1.2 背景及发展情况

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