基于单片机的直流电压检测系统设计_课程设计说明书
基于单片机的数字电压表设计报告
单片机原理及系统课程设计专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2010 年 3 月 7 日基于单片机的数字电压表设计摘要显示电路输入电路图2.2系统组成框图3.硬件设计3.1系统硬件设计原理通过变量设置选择八路通道中的第三路，将该路模拟电压送入ADC0808相应通道，单片机软件设置ADC0808开始A/D转换，转换结束ADC0808的EOC 端口产生高电平，同时将ADC0808的OE端口置为高电平，单片机将ADC0809转换后的数字量存到片内RAM。
系统调出数据处理子程序，将测量结果转化为0.00~5.00V，最后通过查表将每一位数据输出到LED显示电路，将相应电压显示出来，程序进入下一个循环。
单片机的P0.0~P0.7作为4位动态数码显示管的段显示控制。
P2.1~P2.3作为4位动态显示管的位显示控制。
3.2硬件设计原理图在Proteus仿真环境下所搭建的系统硬件电路图如图3.2所示。
图3.2系统原理图图4.2 程序流程图（a）主程序流程图(b)AD转换流程图5.系统调试及仿真结果6.总结两周的课程设计结束了，在这过程中，我学到了很多东西。
首先，我学会了单片机设计的基本过程有哪些，每一过程有哪些基本的步骤，怎样通过查资料去完成这每一步。
其次我巩固了上学期所学的一些单片机知识，从而加深了对ADC0809芯片的功能的了解。
在编程过程中，遇到了许多困难，通过与同学之间的交流和咨询，最后解决了这些困难。
所谓实践出真知，学到的东西只有运用到实践当中，才能真正体会到知识的力量。
最后，通过这次课程设计，让我明白了想法和实践还是有差距的，当你真正去做一件事的时候，你会发现你的想法可能不适用，随时都需要调整，另外扎实的理论知识也是完成设计任何设计必不可少的要素，一切想法离开了理论知识都是空想。
参考文献[1]彭为,黄科,雷道仲.单片机典型系统设计实例精讲[M].电子工业出版社.2009:22-54.[2] 谭浩强.C程序设计(第三版)[M].清华大学出版社.2009:32-46.[3] 王思明,张金敏,张鑫等.单片机原理及应用系统设计(第一版)[M].科学出版社.2012:70-292.附录A源程序代码#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned charsbit p21=P2^1;sbit p22=P2^2;sbit p23=P2^3;sbit EOC=P3^1;sbit OE=P3^0;sbit ST=P3^2;sbit p34=P3^4;sbit p35=P3^5;sbit p36=P3^6;uchar code tab[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12};uchar code led[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10}; uchar code led_[]={0xC0,0xf9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; void delay(uchar n){uchar i,j;for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<125;j++);}void convert(uchar volt_data){unsigned int temp;temp=100*volt_data/51;P0=led[temp/100]; //个位上的数字显示p21=1; //选通个位delay(3); //延时p21=0; //不选通个位P0=led_[temp%100/10]; // 十分位的数字显示p22=1; //选通十分位delay(3); //延时p22=0; //不选通十分位P0=led_[temp%10]; //百分位的数字显示p23=1; //选通百分位delay(3); //延时p23=0; //不选通百分位}void main(){uchar volt_data;p34=1;p35=1;p36=0; //选通ADC0808的IN3通道while(1){ST=0;_nop_();ST=1;_nop_();ST=0; //开始转换if(EOC==0) //如果EOC为0，则继续转换delay(100);while(EOC==0); //当EOC为1时，转换完毕OE=1; //数据允许输出标志volt_data=P1; //讲P1口的数据送volt_dataOE=0;convert(volt_data);}}。
单片机电压表设计
设计一个单片机电压表涉及硬件和软件的结合。
以下是一个简单的步骤指南，帮助你设计一个基于单片机的电压表：选择单片机：如Arduino、STM32、PIC等。
对于初学者，Arduino是一个很好的选择，因为它简单易用且资源丰富。
硬件需求：单片机板（例如Arduino Uno）ADC（模拟-数字转换器）：如果你的单片机内置ADC，则无需额外购买。
电压分压器：用于将待测的高电压降低到单片机可以承受的范围内。
LCD或OLED显示屏：用于显示电压读数。
连接线、面包板和其他辅助材料。
设计分压电路：使用电阻分压器将输入电压降低到ADC的输入范围内。
例如，使用两个10kΩ的电阻可以得到输入电压的一半。
连接硬件：将分压器的输出连接到单片机的ADC输入。
将显示屏连接到单片机的相应引脚。
编程：使用你选择的单片机的编程语言（如Arduino IDE、STM32CubeIDE等）编写程序。
程序功能：读取ADC的值。
使用公式将ADC值转换为实际电压值。
例如，如果你使用的是10位ADC，那么最大值为1023，代表最大电压（通常是5V或3.3V，取决于单片机）。
因此，实际电压= (ADC值/ 1023) * 最大电压。
将计算出的电压值显示在屏幕上。
测试：给单片机提供不同的已知电压源，并检查显示的电压是否与源电压匹配。
如果不匹配，可能需要校准或调整分压器的电阻值。
优化与扩展：根据需要，你可以添加其他功能，如数据存储、无线通信、报警功能等。
封装：一旦测试并确认工作正常，你可以将所有部件放入一个适当的外壳中，以便安全、方便地使用。
请注意，处理高电压时务必小心，确保遵循所有相关的安全指南和标准。
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。
数码管显示的直流电压检测电路设计-课程设计论文
目录第一章设计任务及要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计思路 (1)1.3 设计的目的与意义 (1)第二章设计总体方案 (2)2.1 设计要求 (2)2.2 设计方案 (2)第三章硬件电路设计 (3)3.1 A/D转换器 (3)3.1.1 ADC0808主要特性 (3)3.1.2 ADC0808的外部引脚特征 (3)3.1.3 ADC0808的工作流程 (3)3.2单片机系统 (4)3.2.1 AT89C51性能 (4)3.2.2 AT89C51各引脚功能 (4)3.3 LED显示系统设计 (5)3.3.1 LED基本结构 (5)3.3.2 LED显示器的选择 (5)3.3.3 LED译码方式 (5)3.3.3 LED显示器与单片机接口设计 (5)3.4 总体电路设计 (6)第四章课程设计进度安排 (7)第五章程序设计 (8)5.1 程序设计总方案 (8)5.2 系统子程序设计 (8)5.2.1 初始化程序 (8)5.2.2 A/D转换子程序 (8)5.2.3 显示子程序 (9)第六章使用说明与调试结果 (10)课设心得 (11)参考文献...................................................... 错误!未定义书签。
第一章设计任务及要求1.1 设计任务STC12C5A60S2（引脚排序及基本功能同AT89S51）作为主控芯片，设计0-5V直流电压检测电路。
一是利用单片机内部的A/D转换器测量外接直流电压；二是利用MAX7219驱动LG3641AH（或同型号共阴极）数码管，显示当前信号的电压值；三是根据需要扩展相应的外围电路。
1.2 设计思路（1）根据设计要求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。
（2）A/D转换采用ADC0808实现，与单片机的接口为P1口和P2口的高四位引脚。
（3）电压显示采用4位一体的LED数码管。
（4）LED数码的段码输入,由并行端口P0产生：位码输入，用并行端口P2低四位产生。
基于单片机的直流电机调速系统的课程设计
一、总体设计概述本设计基于8051单片机为主控芯片，霍尔元件为测速元件， L298N为直流伺服电机的驱动芯片，利用 PWM调速方式控制直流电机转动的速度，同时可通过矩阵键盘控制电机的启动、加速、减速、反转、制动等操作，并由LCD显示速度的变化值。
二、直流电机调速原理根据直流电动机根据励磁方式不同，分为自励和它励两种类型，其机械特性曲线有所不同。
但是对于直流电动机的转速，总满足下式：式中U——电压；Ra——励磁绕组本身的内阻；——每极磁通（wb ）;Ce——电势常数；Ct——转矩常数。
由上式可知，直流电机的速度控制既可以采用电枢控制法也可以采用磁场控制法。
磁场控制法控制磁通，其控制功率虽然较小，但是低速时受到磁场和磁极饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制，而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。
电枢控制法在励磁电压不变的情况下，把控制电压信号加到电机的电枢上来控制电机的转速。
传统的改变电压方法是在电枢回路中串连一个电阻，通过调节电阻改变电枢电压，达到调速的目的，这种方法效率低，平滑度差，由于串联电阻上要消耗电功率，因而经济效益低，而且转速越慢，能耗越大。
随着电力电子的发展，出现了许多新的电枢电压控制法。
如：由交流电源供电，使用晶闸管整流器进行相控调压；脉宽调制（PWM）调压等。
调压调速法具有平滑度高、能耗低、精度高等优点，在工业生产中广泛使用，其中PWM应用更广泛。
脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开，并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短，即改变直流电机电枢上的电压的“占空比”来改变平均电．压的大小，从而控制电动机的转速，因此，PWM又被称为“开关驱动装置”。
如果电机始终接通电源是，电机转速最大为Vmax，占空比为D=t1/t，则电机的平均转速：Vd=Vmax*D，可见只要改变占空比D，就可以调整电机的速度。
平均转速Vd与占空比的函数曲线近似为直线。
基于单片机的数字电压表的课程设计
目录1 引言 (2)2 设计原理及要求 (2)3 软件仿真电路设计 (2)3.1 设计思路 (3)3.2 仿真软件简介 (3)3.2.1 Proteus 6 Professional (3)3.2.2 Keil uVision2 (3)3.3设计过程 (3)4 硬件设计 (4)4.1单片机控制模块设计 (4)4.1.1时钟电路 (4)4.1.2复位电路 (4)4.2 A/D转换模块设计 (5)4.2.1 ADC0808简介 (5)4.2.2 A/D转换电路设计 (6)4.3 显示模块设计 (7)4.3.1 LCD显示模块 (7)4.3.2 LCD1602的引脚功能 (7)4.3.3 LCD1602的显示操作 (7)5系统软件程序的设计 (11)5.1主程序设计 (11)5.2 A/D转换程序 (11)6 系统仿真 (12)7 结论 (13)参考文献 (14)附录1 (15)附录2 (20)1 引言随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。
数字电压表（DigitalVoltmeter）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。
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。
本章重点介绍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。
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。
它是利用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。
微机与单片机原理课程设计任务书和作品设计说明书
《微机与单片机原理》课程设计任务书1.《微机与单片机原理》课程设计性质：《微机与单片机原理》课程设计是毕业设计前的一次预演，也是该课程所学知识的一次综合运用。
2.课程设计题目：一种数字电压表的设计3.设计指标：（1）量程:直流电压0-5V；（2）精度:0.1V。
4.考核方式：（1）每位同学提交一件作品。
学生作品测量基准直流电压的结果与4位半精密数字电压表测量结果对比，并根据学生回答问题情况以及撰写设计说明书的质量确定该门课程的成绩。
（2）于本学期15周前提交作品和设计说明书。
作品于本学期结束前发还学生，设计说明书存档。
5.设计要求：（1）电压测量可以采用单片机内部AD、ADC0809、7135、7109等AD转换芯片；（2）电压显示可以采用LED数码管、LCD1602和128X64图形点阵液晶显示模块；（3）单片机可采用8051、AT89C51、STC12C5A60S2和STC12C5410AD等51内核芯片；（4）编程可以采用C51或汇编语言编程。
6.作品设计说明书：要求撰写设计说明书主要包括一下几个方面：（1）封面：含题目、姓名、班级和学号（座号）；（2）中文摘要：300字以上，主要说明：你做了什么？怎么做的？结果如何？（3）目录：（4）正文：第一章：任务书1-5的内容；第二章：数字电压表硬件电路设计，包括单片机最小系统电路、电源电路、测量电路、显示电路等；第三章：数字电压表软件设计，包括测量程序、显示程序、数据处理程序等；第四章：数字电压表调试与误差分析，系统调试方法、调试过程和调试结果，给出一组测量数据并进行误差分析，给出相对误差、绝对误差等数据，并画图显示；第五章：总结：包含摘要中的内容，适当扩充。
（6）参考文献：期刊5篇以上，给出准确的引用格式。
引用文献在正文中用上标标出。
[序号]作者1姓名，作者2姓名.论文名[J].期刊名,年,卷(期):页码.例子：[1]王小增,杨久红. 蓝宝石基GaN薄膜热疲劳分析[J]. 人工晶体学报,2015,41(07):1975-1982.7.问题分析（1）为了提高系统测量精度，软件和硬件应如何考虑？（2）为了提高系统测量速度，软件和硬件应如何考虑？（3）该系统可以扩展哪些功能？如何实现？做法举例：利用单片机内部AD进行电压测量。
单片机数字电压表课程设计报告
单片机数字电压表课程设计报告单片机数字电压表课程设计报告摘要:本次课程设计采用单片机来实现数字电压表的设计，通过对市场上常见单片机的选型和开发工具的使用，实现了数字电压表的硬件和软件设计。
该数字电压表具有分辨率高、测量精度高、响应速度快等特点，可广泛应用于测量高压、低压、直流电压等领域。
关键词：单片机、数字电压表、驱动电路、计数器一、课程设计目的本次课程设计旨在让学生了解数字电压表的设计方法和原理，通过使用单片机来实现数字电压表的设计，提高学生的实践能力和创新能力。
同时，通过本次课程设计，还可以让学生了解单片机的使用方法和开发工具的使用，加深对单片机应用的理解。
二、课程设计内容本次课程设计采用单片机来实现数字电压表的设计，具体包括以下内容:1. 对市场上常见单片机的选型和开发工具的使用。
2. 设计数字电压表的硬件电路，包括驱动电路、计数器、计数器清零电路等。
3. 设计数字电压表的软件电路，包括计数器清零程序、计数器累加程序、显示程序等。
4. 将数字电压表与单片机连接，进行测试和调试。
三、课程设计原理数字电压表的设计原理是利用单片机的计数器来实现对电压值的计数和显示。
单片机通过外部时钟信号来控制计数器的计数频率，将计数器的计数值累加到显示寄存器中，从而实现对电压值的显示。
同时，通过对电压值的测量和计算，可以实现对高压、低压、直流电压的测量和显示。
四、课程设计步骤1. 对市场上常见单片机的选型和开发工具的使用。
2. 设计数字电压表的硬件电路，包括驱动电路、计数器、计数器清零电路等。
3. 设计数字电压表的软件电路，包括计数器清零程序、计数器累加程序、显示程序等。
4. 将数字电压表与单片机连接，进行测试和调试。
五、课程设计成果通过本次课程设计，学生可以独立完成数字电压表的硬件和软件设计，掌握单片机的应用和开发技巧，提高实践能力和创新能力。
同时，学生还可以根据实际应用需求，对数字电压表进行改进和创新，提高其实用性和市场竞争力。
基于单片机的直流电压检测系统设计课程设计说明书.
山东建筑大学课程设计说明书题目：基于单片机的直流电压检测系统设计课程：单片机原理及应用B课程设计院（部）：信息与电气工程学院专业：通信工程班级：通信111姓名：张安珍学号：2011081342指导教师：张君捧完成日期：2015年1月目录摘要......................................................... I I 正文.. (1)1 设计目的和要求 (1)3 设计内容和步骤 (2)单片机电压测量系统的原理 (2)3.2 单片机电压测量系统的总体设计 (3)3.2.1 硬件选择 (4)3.2.2 软件选择 (4)3.3 硬件电路的设计 (4)输入电路模块设计 (4)LM7805稳压电源电路介绍 (5)3.3.3 显示模块电路设计 (5)3.3.4 A/D转换设计 (7)3.3.5 单片机模块的简介 (9)系统软件的设计 (12)主程序的设计 (12)3.4.2 各子程序的设计 (14)总结与致谢 (16)参考文献 (17)附录一系统整体电路图 (18)附录二 A/D转换电路的程序 (19)附录三 1602LCD显示模块的程序 (21)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。
本设计在查阅了大量前人设计的数字电压表的基础上，利用单片机技术结合A/D转换芯片ADC0832构建了一个直流数字电压表。
本文首先简要介绍了单片机系统的优势，然后详细介绍了直流数字电压表的设计流程，以及硬件系统和软件系统的设计。
本文介绍了基于89S51单片机的电压测量系统设计，介绍1602LCD液晶的功能和ADC0832的转换原理。
该电路设计简单，方便。
该设计可以测量0~5V的电压值，并在1602LCD液晶上显示出来。
本系统主要包括三大模块：主程序模块、显示模块、A/D转换模块，绘制点哭原理图与工作流程图，并进行调试，最终设计完成了该系统的硬件电路，在软件编程上，采用了c语言进行编程，开发了显示模块程序，A/D转换程序。
基于单片机的数字电压表的设计文献综述
毕业设计(论文)附录课题名称基于单片机的数字电压表的设计学生姓名学号系、年级专业电气工程系测控技术与仪器指导教师2013年12 月26日文献综述摘要本文是以基于单片机的数字电压表设计为研究内容。
首先对数字电压表作了详细介绍，接着讲述了数字电压表的类型和作用以及一些数字电压表的制作原理和构造，对比一下各种方法制造的压表。
对各种电压表的制作做一个归纳和总结，最后给出自己的方案和准备采用的手段方法。
关键词单片机A/D转换数据处理1简介数字电压表(Digital V oltmeter)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。
数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础，电压表的数字化是将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，这有别于传统的以指针加刻度盘进行读数的方法，避免了读数的视差和视觉疲劳。
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，本文A/D转换器采用ICL7135高精度、双积分A/D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。
数字电压表(数字面板表)是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量工具有关数字电压表的书籍和应用已经非常普及了。
数字电压表的主要技术指标：测量范围、输入阻抗、显示位数、测量速度、分辨率。
基于单片机的数字电压表设计说明书
课程设计题目: 基于单片机的数字电压表设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2010年9月8日数字电压表（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。
本章重点介绍单片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。
关键词：数字电压表 A/D 转换器 PC 电压测量AbstractDigital voltage meter (Digital V oltmeter) referred to as DVM, it is the use of digital measuring technology, the continuous analog (DC input voltage) into a non-continuous, discrete digital form and to display the instrument.Analog voltage meter features a traditional single, low accuracy, can not meet the digital age, using the single chip digital voltage meter, from the high precision, anti-interference ability, scalability, Ji Cheng convenience, and PC can communicate in real time.At present, by a variety of single A / D converter consisting of digital voltage meter, has been widely used in electronic and electrical measurement, industrial automation, instrumentation, automated test systems, intelligent measurement, showing strong vitality.At the same time, the DVM extension to the various general and specific digital instruments, but also the power and non-power measurement up to a new level.This chapter focuses on single-chip A / D converter, and they form by the microcontroller-based digital voltmeter works.Keywords: digital voltmeter A / D converter voltage measurement PC目录1 设计方案 (6)1.1 A/D转换部分 (6)1.2 电源部分 (7)2 系统硬件电路设计 (8)2.1 单片机芯片 (8)2.2 89C51与外围电路的接口 (10)3 详细设计 (14)3.1复位电路 (14)3.2电源电路 (16)3.3 程序框图 (17)3.4 源程序 (19)4 总结 (28)参考文献 (29)1 设计方案在电量的测量中，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。
基于51单片机的数字电压表设计
Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。 它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件 和集成电路，该软件的特点是:
(1)实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿 真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动 态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种 虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
武汉理工大学单片机原理与应用课程设计说明书pagepage18目录摘要itoco12hzu1绪论111数字电压表介绍112仿真软件介绍113本次设计要求22单片机和ad相关知识32151单片机相关知识322ad转换器相关知识43数字电压表系统设计531系统设计框图532单片机电路533adc采样电路634显示电路635供电电路和参考电压736数字电压表系统电路原理图74软件设计841系统总流程图842程序代码85数字电压表电路仿真1551仿真总图1552仿真结果显示156系统优缺点分析167心得体会17参考文献181绪论11数字电压表介绍数字电压表简称dvm数字电压表基本原理是将输入的模拟电压信号转化为数字信号再进行输出显示
开始 结束 初始化 AD采样量化 液晶显示
图9 系统流程图
4.2 程序代码
/********电压表********/ #include<reg52.h> #include<intrins.h>//库函数头文件，代码中引用了_nop_()函数 /*ADC初始定义*/ sbit start=P3^0; //转换开始控制 sbit oe=P3^2; //输出允许控制 sbit eoc=P3^1; //转换结束信号
基于单片机的数控电压源课程设计报告论文
陕西理工学院课程设计课题：基于单片机直流电压源设计班级：电子103学生学号：1013014093学生：颂镭指导老师：王文洋1设计任务及要求02方案比较并确定12.1方案一:12.2方案二：22.3两种方案比较53．系统硬件设计结构框图53.1 8051简介63.2 主要特性63.3芯片引脚排列与名称74 键盘控制器MM74C92284.1 简介84.2 主要特性84.3芯片引脚排列与名称94.4 D/A转换器DAC083294.4.1简介94.4.2 主要特性94.4.3芯片引脚排列与名称105．硬件电路设计105.1 MM74C922接口电路105.2 DAC0832接口电路115.3 ADC0809接口电路125.4 LCD1602C接口电路135.5 可调稳压源电路145.6流稳压电路146．程序设计166.1主控程序166.2 D/A子程序166.3 A/D子程序176.4 键盘子程序181设计任务及要求1.设计任务: 设计制作具有一定电压围和功能的数控电源.原理如题目所示(1)基本要求:a 输出电压:围0~15V .步进 0.1V 纹波不大于10mvb 输出电流: 500mAc 输出电压由数码显示d 用”+”.”-”键控制输出电压进行增/减调整2方案比较并确定根据设计要求，小组成员拟列了2个方案，原理上基本能够实现要求2.1方案一:是以型号89C51单片机为控制核心进行设计的，通过按键进行控制，单片机控制数模转换芯片DAC0832，其输出0~7.5V 的电压，因为要求电压为0~15V 所以必须再经过放大器放大，并通过三端可调正稳压器进行稳压，输出一个较稳定的直流电压，并在数码管上显示出来，并时刻刷新调整电压后的幅值。
a..方框图如下：b..原理图如下：2.2方案二：是以单片机89C51为控制核心，外接按键进行控制，单片机控制8个继电器，且每个继电器串联一个一定阻值的电阻，电阻之间的关系为以2为参数的等比数列，继电器之间为并联形式。
单片机课程设计(直流数字电压表)
课程设计总结与展 望
课程设计目标：掌握单片机基础知识，学会设计直流数字电压表 课程设计内容：包括硬件设计、软件设计、调试和测试等 课程设计成果：成功设计并制作出直流数字电压表 课程设计收获：提高了单片机应用能力，增强了团队合作和沟通能力
课程设计展望：未来将继续深入学习单片机技术，提高实践能力，为未来就业做好准备
实际应用：可用于测量直流电压，广泛应用于电子、电力等领域 市场前景：随着电子技术的发展，市场需求不断增长 技术更新：需要不断更新技术，提高测量精度和稳定性 市场竞争：面临国内外竞争对手的压力，需要提高产品质量和降低成本
智能化：单片机技术在智能设备中的应用越来越广泛，未来发展方向将更加智能化。
物联网：单片机技术在物联网中的应用越来越广泛，未来发展方向将更加注重物联网技术的应用。
单片机课程设计（直 流数字电压表）
汇报人：
目录
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单片机课程设计概 述
硬件电路设计
软件程序设计
系统调试与测试
课程设计总结与展 望
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单片机课程设计概 述
掌握单片机的基本原理和编程方法 提高动手实践能力和创新能力 培养团队合作精神和解决问题的能力 为未来的学习和工作打下坚实的基础
电源测试：检查电源电压是 否稳定，是否符合要求
信号测试：检查信号输入、 输出是否正常，是否符合要 求
功能测试：检查系统功能是 否正常，是否符合设计要求
性能测试：检查系统性能是 否满足设计要求，如响应时 间、精度等
稳定性测试：检查系统在 长时间运行下的稳定性， 如温度、湿度等环境因素 对系统的影响
软件调试：通过运行程序，发现并修复程序中的错误 软件测试：通过测试程序，验证程序的功能和性能是否符合预期 测试方法：包括单元测试、集成测试、系统测试等 测试工具：可以使用自动化测试工具，如JUnit、Selenium等
利用51单片机+8位数码管+AD0809设计数字直流电压表系统
目录1.题目设计要求 (2)2. 系统的组成及工作原理 (2)2.1电路原理图 (2)2.2 A/D转换原理 (3)2.3数据处理原理 (3)2.4器件列表 (3)3. 器件的功能和作用 (4)3.1AT89C51功能介绍 (4)3.1.1AT89C51的简单概述 (4)3.1.2AT89C51的引脚介绍 (4)3.2AD0809功能介绍 (6)3.3 LED数码管功能介绍 (6)4.系统硬件设计 (7)5. 系统软件设计 (8)5.1 程序流程图 (8)5.2程序代码 (10)6.系统仿真调试 (13)6.1仿真原理图设计 (13)6.2 与程序代码链接 (13)6.2.1运用keil uVision4生成.hex文件并链接 (13)6.3 仿真运行结果 (15)7.心得体会 (15)8.参考文献 (16)1.题目设计要求要求：利用51单片机+8位数码管+AD0809设计数字直流电压表系统,精度为0.01V。
完成以下设计环节：1）使用Altium Desinger或Protel99SE开发工具，设计电路原理图与PCB制板图。
2）使用Uvision2开发平台，采用C语言或汇编语言设计软件程序。
3）使用PROTEUS仿真软件，设计仿真原理图并运行软件程序，完成系统仿真。
2.系统的组成及工作原理2.1电路原理图图2.1 电路原理图2.2 A/D转换原理模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。
但在A/D转换前，输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。
A/D转换器的工作原理：采用逐次逼近法，逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路，转换的时间为微秒级。
逐次逼近法转换过程是：初始化时将逐次逼近寄存器各位清零；转换开始时，先将逐次逼近寄存器最高位置1，送入D/A转换器，经D/A转换后生成的模拟量送入比较器，称为Ｖo，与送入比较器的待转换的模拟量Ｖi进行比较，若Ｖo<Ｖi，该位1被保留，否则被清除。
基于单片机的数字电压表设计课程设计
本科课程设计论文题目：基于单片机的数字电压表设计物理与电子工程学院课程设计任务书专业：自动化班级：学生姓名学号课程名称电子课程设计设计题目基于单片机的数字电压表设计设计目的、主要内容（参数、方法）及要求一、项目的目的：基于AT89C51单片机的数字电压表设计，强化动手能力，为毕业设计做准备。
二、项目任务的主要内容和要求：传统的指针式刻度电压表功能单一，进度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满足数字化时代的需要。
采用单片机的数字电压表，将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC实时通信。
以AT89C51为对象,对单片机知识进行梳理，设计出快捷精确的数字电压表装置。
三、项目设计（研究）思路：网上查找资料，熟悉数字电压表基本原理和研究方法。
通过仿真软件PROTUES实现要求的硬件电路图，实现测量电路电压的功能。
四、具体成果形式和要求通过PROTUES仿真电路图展示项目主要功能。
工作量2周时间，每天3学时，共计42学时进度安排第1天：召开课程设计会议，下达设计任务。
针对课程设计题目进行设计思路、设计过程，设计要求说明。
第2-3天：根据自己选题情况，查阅相关文献资料。
第4-5天：确定总体方案。
第6-10天：仿真/制作。
第11-14：编写课程设计报告。
主要参考资料[1] 蒋廷彪,刘电霆,高富强,方华.单片机原理及应用.出版社:重庆大学出版社.出版时间:2005年1月第2次印刷[2] 8051实验指导书电子电气综合实训系统.出版社:北京精仪达盛科技有限公司[3] 徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计(第二版)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004[4] 吴金戌,沈庆阳,郭庭吉.8051单片机实践与应用[M].北京:清华大学出版社,2002[5] 张国勋.缩短ICL7135A/D采样程序时间的一种方法［J］.电子技术应用.1993.第一期[6] 高峰.单片微型计算机与接口技术[M].北京科学出版社,2003.指导教师签字教研室主任签字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。
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山东建筑大学课程设计说明书题目：基于单片机的直流电压检测系统设计课程：单片机原理及应用B课程设计院（部）：信息与电气工程学院专业：通信工程班级：通信111姓名：张安珍学号：2011081342指导教师：张君捧完成日期：2015年1月目录摘要......................................................... I I 正文.. (1)1 设计目的和要求 (1)3 设计内容和步骤 (2)3.1单片机电压测量系统的原理 (2)3.2 单片机电压测量系统的总体设计 (3)3.2.1 硬件选择 (4)3.2.2 软件选择 (4)3.3 硬件电路的设计 (4)3.3.1 输入电路模块设计 (4)3.3.2 LM7805稳压电源电路介绍 (5)3.3.3 显示模块电路设计 (5)3.3.4 A/D转换设计 (7)3.3.5 单片机模块的简介 (9)3.4系统软件的设计 (12)3.4.1主程序的设计 (12)3.4.2 各子程序的设计 (14)总结与致谢 (16)参考文献 (17)附录一系统整体电路图 (18)附录二 A/D转换电路的程序 (19)附录三 1602LCD显示模块的程序 (21)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。
本设计在查阅了大量前人设计的数字电压表的基础上，利用单片机技术结合A/D转换芯片ADC0832构建了一个直流数字电压表。
本文首先简要介绍了单片机系统的优势，然后详细介绍了直流数字电压表的设计流程，以及硬件系统和软件系统的设计。
本文介绍了基于89S51单片机的电压测量系统设计，介绍1602LCD液晶的功能和ADC0832的转换原理。
该电路设计简单，方便。
该设计可以测量0~5V的电压值，并在1602LCD液晶上显示出来。
本系统主要包括三大模块：主程序模块、显示模块、A/D转换模块，绘制点哭原理图与工作流程图，并进行调试，最终设计完成了该系统的硬件电路，在软件编程上，采用了c语言进行编程，开发了显示模块程序，A/D转换程序。
关键词：89S51单片机；1602LCD液晶；ADC0832正文1 设计目的和要求设计目的：电压是属于电子测量中的一个重要组成部分。
了解，测出各种电压的值，有助于让我们更加安全、方便的使用电压。
因为研究电压的测量值具有重要价值。
传统的指针式电压表功能单一、精度低，已经满足不了现在时代的需求，而采用单片机的数字电压表，精度高、抗干扰能力强，可扩张性强、集成方便，还可与PC实行实时通信，目前，由各种单片机和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。
基于单片机的电压检测系统设计，控制系统采用89S51单片机，A/D转换器采用ADC0832为主要硬件，实现数字电压表的硬件电路与软件设计。
数字电压表可以测量0~5V的输入电压值，并在1602LCD液晶模块上显示。
要求：1．根据已知参数对输入信号特征进行分析、需求分析，选择确定单片机型号、各种外围芯片型号，完成系统硬件设计。
2．基本教学要求：每人一台计算机，计算机安装Keil、Protel等软件。
3. （利用单片机设计并制作简易的直流数字电压表，能够测出0～5V的直流电压，电路组成框图如图所示。
（1）测量精度0.02V。
（2）利用数码管或者液晶显示器显示电压值。
（3）测量范围0～5V。
3 设计内容和步骤3.1单片机电压测量系统的原理运算放大器是一种直流耦合﹐差模（差动模式）输入、通常为单端输出的高增益（gain）电压放大器，因为刚开始主要用于加法，乘法等运算电路中，因而得名。
一个理想的运算放大器必须具备下列特性：无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。
最基本的运算放大器如图1-1。
一个运算放大器模组一般包括一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。
数模转换器数字量是用代码按数位组合起来表示的，对于有权码，每位代码都有一定的位权。
为了将数字量转换成模拟量，必须将每1位的代码按其位权的大小转换成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现了数字—模拟转换。
这就是组成D/A转换器的基本指导思想。
D/A转换器由数码寄存器、模拟电子开关电路、解码网络、求和电路及基准电压几部分组成。
数字量以串行或并行方式输入、存储于数码寄存器中，数字寄存器输出的各位数码，分别控制对应位的模拟电子开关，使数码为1的位在位权网络上产生与其权值成正比的电流值，再由求和电路将各种权值相加，即得到数字量对应的模拟量。
单片机硬件特性：1、主流单片机包括CPU、4KB容量的ROM、128 B容量的RAM、 2个16位定时/计数器、4个8位并行口、全双工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。
2、系统结构简单，使用方便，实现模块化；3、单片机可靠性高，可工作到10^6 ~10^7小时无故障；4、处理功能强，速度快。
5、低电压，低功耗，便于生产便携式产品6、控制功能强7、环境适应能力强。
3.2 单片机电压测量系统的总体设计本设计从各个角度分析了由单片机组成的数字电压表的设计过程及各部分电路的组成及其原理。
框图如下：本设计主要分为两部分：硬件电路及软件程序。
而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、液晶显示电路，各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍；程序的设计使用C语言编程。
电压是检测中最基本的测量值，主要过程是模拟信号经过输入电路调理，在经过放大电路，变换成合适范围的信号幅度，接着该信号，经过A/D转换电路转化成数字信号，数字信号既可以直接经过单片机的处理、保存，再由液晶显示器显示出来。
总体设计的内容：被测电压经过运算放大电路，可以被AD接收的电压范围，然后该信号经过ADC0832芯片A/D转换电路转化成数字信号，再经过89S51单片机的处理、保存，由1602LCD液晶模块显示出来。
该电压表可达到如下程度：(1) 电压表量程范围0V～5V；(2) 能用液晶显示电压值；(3) 测量精度可达到0.02mV。
3.2.1 硬件选择选择89S51作为单片机芯片，选用1602LCD液晶屏来实现电压显示，由于ADC0832的基准电压由它内部本身提供，所以为了方便，我就利用ADC0832作为数模转换芯片，利用P0至P4的各个串口来进行不同设备间的连接，计算机进行汇编，H51/L仿真器，单片机多功能实验箱。
3.2.2 软件选择本设计是硬件电路和软件编程相结合的设计方案，选择合适的编程语言是一个重要的环节。
在单片机的应用系统程序设计时，常用的是汇编语言和C语言。
汇编语言的特点是占用内存单元少，执行效率高。
执行速度快。
但它依赖于计算机硬件，程序可读性和可移植性比较差。
而C语言虽然执行效率没有汇编语言高，但语言简洁，使用方便，灵活，运算丰富，表达化类型多样化，数据结构类型丰富，具有结构化的控制语句，程序设计自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特点。
由于现在单片机的发展已经达到了很高的水平，内部的各种资源相当的丰富，CPU的处理速度非常的快。
用C语言来控制单片机无疑是一个理想的选择。
所以在本设计中采用C语言编写软件程序。
3.3 硬件电路的设计3.3.1 输入电路模块设计电压测量原理如图所示，电压输入到LM358的正相端。
最高输入电压可到5V ，使输入电压处于AD量程范围。
LM358 构成一个电压跟随器，起到隔离前后通道的作用，其较低的输出电阻还可以提高带负载能力,输出端接入ADC。
由于该设计精度要达到0.01mV左右，所以我们加入了LM358的放大器，来放大较小的被测电压，输入到AD转换器中，再经过单片机处理从液晶上显示出来。
如图所示，是由LM358放大器组成的，LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
电容C5是阻容滤波，为了使得信号更稳定。
3.3.2 LM7805稳压电源电路介绍用lm78/lm79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件很少，电路内部有过流、过热和调整管的保护电路，使用方便、可靠，而且价格低廉。
该系列集成稳压IC型号中的lm78或lm79后面的数字代表此三端集成稳压电路的输出电压。
因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用。
这是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。
IC采集成稳压器lm7805，C4为输出端滤波电容，D1为输入反向保护。
3.3.3 显示模块电路设计显示模块的选择关系到整个系统设计的功能多少，我们只需要显示最后电压的数字值和电压的单位，根据各种显示器件的特点：数码管只能显示数字，不能显示单位字符，不符合本设计的要求。
而点阵显示器件驱动显示软件程序编写麻烦，占用的引脚相对也较多。
也不是理想的显示器件。
所以在本设计中，我们考虑用液晶显示器件，虽然12864液晶比1602液晶的功能强，不过在价格方面却贵了好多。
而1602液晶也足够满足本设计的需要。
因此，在本设计实验我们选择1602液晶显示器件。
1602LCD分为带背光和不带背光两种，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，1602液晶模块内部的字符发生存储器有存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的阿拉伯数字“8”的代码是00111000B（38H），显示时模块把地址38H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到数字“8”。
1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。
LCD1602与单片机接口如图所示。
GND为电源地，VCC接5V电源正极，V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时则会产生“鬼影”，使用时则可以通过一个10K的电位器调整对比度）。
通过RW的高电平时读取输入电压的数字信号，再经过RW的低电平进行写操作，在LCD上显示出来。
RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
E(或EN)端为使能(enable)端。
D0～D7与单片机的P0端口相接。
3.3.4 A/D转换设计3.3.4.1 A/D电路的介绍和选择在该设计中，模数（A/D）转换模块是一个非常重要的模块，它关系到最后数字电压表电压值的精确度。