课程设计--数字电压表说明书
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。
单片机课程设计-数字电压表
目录1 引言 (1)2设计原理及要求 (2)2.1数字电压表的实现原理 (2)2.2数字电压表的设计要求 (2)3软件仿真电路设计 (3)3.1设计思路 (3)3.2仿真电路图 (3)3.3设计过程 (3)3.4 AT89C51的功能介绍 (4)3.4.1简单概述 (4)3.4.2主要功能特性 (5)3.4.3 AT89C51的引脚介绍 (5)3.5 ADC0808的引脚及功能介绍 (7)3.5.1芯片概述 (7)3.5.2 引脚简介 (7)3.5.3 ADC0808的转换原理 (7)3.6 74LS373芯片的引脚及功能 (8)3.6.1芯片概述 (8)3.6.2引脚介绍 (8)3.7 LED数码管的控制显示 (8)3.7.1 LED数码管的模型 (8)3.7.2 LED数码管的接口简介 (9)4系统软件程序的设计 (10)4.1 主程序 (10)4.2 A/D转换子程序 (10)4.3 中断显示程序 (12)5电压表的调试及性能分析 (13)5.1 调试与测试 (13)5.2 性能分析 (13)6电路仿真图 (14)7总结 (15)参考文献 (16)附录1 源程序 (17)附录2 仿真原理电路 (23)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。
本章重点介绍单片机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，示出强大的生命力理。
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。
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”。
简易数字电压表设计课程设计说明书
南京工程学院课程设计说明书（论文）题目简易数字电压表设计课程名称微机原理及接口技术院（系、部、中心）XXXXX专业XXXX班级 XXXXX学生姓名 XXXX学号 XXXXX设计地点微机原理实验中心指导教师 XXXX设计起止时间：2009年12月14日至2009年12月18日目录1．功能描述 (2)2．总体设计 (2)2．1系统硬件电路设计 (2)2．2软件流程图设计 (4)3．测试结果与分析 (7)4．课程设计总结 (7)参考文献: (8)附录： (9)1．功能描述采用8086、ADC0809逐次逼近式A/D转换器，设计一个电压检测电路并编制相应的程序，使其能将输入的0-5V模拟电压量转换成数字量并在LED/LCD屏上显示。
完成简易数字电压表的设计。
2．总体设计本次课程设计使用伟福6000实验系统,使用了8086、模数转换芯片ADC0809、中断控制器8259A、键盘、6位数码管以及点阵122x32液晶等。
设计应用的原理是利用8086作为控制单元,实现AD采样的启动、键盘的扫描以及数码管或液晶的显示。
采用ADC0809逐次逼近式A/D转换器设计一个电压检测电路并编制相应的程序，使其能将输入的0-5V模拟电压量转换成数字量并在LED/LCD屏上显示；ADC0809每采集一次大约需要100μS，设计程序既可采用查询方式读入A/D转换结果，也可采用中断方式读入结果；模拟电压量由实验箱上的电位器提供，电压范围0-5V，经ADC0809转换得到的数字量范围为0—255;采用键盘扫描实现判断有无按键和读取键值的功能。
通过按键来启动AD转换和清零的功能。
六位数码管的显示采用动态显示。
2．1系统硬件电路设计用中断、键盘、液晶显示0-5V电压1。
键盘部分电路2.中断部分电路3。
液晶显示电路4。
模数转换电路2．2软件流程图设计1、A/D转换模块流程图如图一图一图二3、中断模块流程图如图三图三图四5、主程序和键盘扫描子程序如图五图五3．测试结果与分析编制好汇编程序并下载到硬件电路中运行能达到预期目标。
数字电压表设计说明书
衢州学院数字电压表设计说明书课题名称：基于单片机的数字电压表的设计专业名称： 10电气自动化学生班级： 2 学生姓名：王斌浩陆正土施连喜指导教师：徐进顾能华摘要电压表是测量仪器中不可缺少的设备，电压表的好坏直接影响到测量精度。
为此，设计了一个具有一定精度的数字电压表，控制系统采用STC89C52单片机，A/D转换采用ADC0809,显示采用LCD1602液晶模块。
数字电压表可以测量0~5V 的输入电压值，并在LCD1602上可实现两路选择显示，测量最小分辨为0.02V，测量误差约为+/-0.02V。
由于尝试少并且器材质量的问题，该作品精度不是很高，但是器件的应用还是蛮好的！关键字：A/D转换；STC89C52单片机；LCD1602液晶模块目录引言1 数字电压表的设计1.1设计目的1.2设计任务及要求1.3设计方案2 硬件设计2.1单片机设计2.1.1 时钟电路2.1.2复位电路2.1.3 7芯片功能介绍2.1.STC89C52控制电路2.2逐次逼近式A/D转换模块设计2.2.1 ADC0809引脚功能2.2.2 ADC0809与单片机接口2.3LCD1602液晶显示模块设计2.3.2 1602LCD的基本参数及引脚功能2.3.3 基本操作时序表3 软件设计3.1初始化程序3.2A/D转换子程序3.31602LCD液晶显示模块程序及按键控制程序4 系统调试4.1硬件调试4.2软件调试5 结论谢辞参考文献附录引言数字电压表简称DVM,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是A/D 转换器，由于不用的A/D转换原理构成了不同类型的DVM。
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。
简易数字电压表教案
简易数字电压表教案第一章：数字电压表概述1.1 学习目标了解数字电压表的定义、作用和分类。
掌握数字电压表的基本原理和特点。
了解数字电压表在电子测量中的应用。
1.2 教学内容数字电压表的定义和作用数字电压表的分类数字电压表的基本原理数字电压表的特点数字电压表的应用1.3 教学方法讲授法：介绍数字电压表的定义、作用、分类和特点。
演示法：展示数字电压表的实物，让学生观察其外观和工作原理。
实践法：让学生动手操作数字电压表，进行电压测量。
1.4 教学准备准备数字电压表的实物或图片，用于展示。
准备电压测量实验所需的器材。
1.5 教学过程导入：介绍数字电压表的定义和作用，激发学生的兴趣。
讲解：讲解数字电压表的分类、基本原理和特点。
展示：展示数字电压表的实物，让学生观察其外观和工作原理。
实践：让学生动手操作数字电压表，进行电压测量，巩固所学知识。
第二章：数字电压表的基本原理2.1 学习目标掌握数字电压表的基本原理。
了解数字电压表的组成部分。
2.2 教学内容数字电压表的基本原理数字电压表的组成部分2.3 教学方法讲授法：讲解数字电压表的基本原理和组成部分。
演示法：展示数字电压表的实物，让学生观察其组成部分。
2.4 教学准备准备数字电压表的实物或图片，用于展示。
2.5 教学过程导入：回顾上一章的内容，引导学生进入本章的学习。
讲解：讲解数字电压表的基本原理和组成部分。
展示：展示数字电压表的实物，让学生观察其组成部分。
第三章：数字电压表的使用方法3.1 学习目标掌握数字电压表的使用方法。
3.2 教学内容数字电压表的使用方法3.3 教学方法讲授法：讲解数字电压表的使用方法。
实践法：让学生动手操作数字电压表，进行电压测量。
3.4 教学准备准备数字电压表的实物或图片，用于展示。
准备电压测量实验所需的器材。
3.5 教学过程导入：回顾前两章的内容，引导学生进入本章的学习。
讲解：讲解数字电压表的使用方法。
实践：让学生动手操作数字电压表，进行电压测量，巩固所学知识。
数字电压表课程设计报告书
东北石油大学课程设计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计算机科学与技术乃元学号 4主要容、基本要求等一、主要容：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、扩展要求1、当测量结束后，蜂鸣器鸣响10声。
四、参考文献[1] 朝清.单片机原理及技术接口[M].:航空航天大学.出版时间:2011年6月第17次印刷[2] 康华光，邹寿彬等.电子技术基础数字部分[M].：高等教育[3] 康华光，林，电子技术基础模拟部分[M].：高等教育.[4] 吴金戌,郭庭吉.8051单片机实践与应用[M].:清华大学,2002[5] 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.完成期限 2周指导教师冰专业负责人富宇2012年 6 月 10 日摘要本文阐述了EDA技术的基本特征及关键技术，介绍了EDA工具软件和硬件描述语言，分析了EDA技术的现状及发展趋势。
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，容丰富，理解各异，所以目前尚无一个确切的定义。
但从EDA技术的几个主要方面的容来看，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。
课程设计-- 位数字电压表
课程设计-- 位数字电压表┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊214位数字电压表[摘要] 数字电压表(DVM )是将被测的电压模拟量自动转换成开关量，然后进行数字编码、译码，以数字形式显示出来的一种电测仪表,本文所介绍的是采用ICL7135高精度AD转换电路，将模拟量输入电压变换为数字量,通过芯片74LS47译码显示到数码管上，测量范围为直流0 —±1.9999伏。
该电路外接正5v作为电源，用74hc04进行负变，为ICL7135提供-5v电压，并用时钟芯片ICM7556组建了一个产生脉冲的震荡电路，为电路提供时钟信号。
[关键字] AD转换；译码；时钟信号；数字电压表┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊Four And a Half Digital Voltmeter[Abstract] Digital voltage meter ( DVM ) is the measured voltage simulation quantity automatically converted to the switch, and then digital encoding, decoding, displayed in digital form out of a measuring instrument, described in this article is the use of ICL7135 high precision AD conversion circuit, the analog input voltage into digital quantity, through the chip 74LS47 decoding display to digital control, the measuring range is 0± 1.9999 volts dc. The circuit of external 5V as power source, with 74hc04 were negative, as ICL7135 -5v voltage, and the clock chip ICM7556 formed a pulse oscillating circuit, a clock signal supplying circuit for.[Key words]AD conversion; decoding; Clock signal ;Digital voltage meter┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊目录第1章前言 (1)1.1 数字电压表的特点及发展趋势 (1)1.1.1数字电压表的特点 (1)1.1.2数字电压表的发展趋势 (1)1.2 设计要求及方案选择 (2)1.2.1设计要求 (2)1.2.2方案选择 (2)第2章数字电压表单元电路设计 (4)2.1 A/D转换单元电路设计 (4)2.1.1 A/D转换器ICL7135的功能介绍 (4)2.1.2 A/D转换电路设计 (6)2.2 时钟产生单元电路设计 (6)2.2.1 ICM7556功能介绍 (6)2.2.2 ICM7556组成的多谐振荡器 (7)2.3.1驱动电路设计 (9)2.3.2译码电路设计 (11)2.3.3显示电路设计 (12)2.4 电源单元电路设计 (12)2.4.1正电源电路设计 (12)2.4.2负电源电路设计 (13)第3章调试要点及测试方法 (15)3.1 调试要点及测试方法 (15)3.2 故障及排除 (15)第4章设计总结 (16)4.1 设计总结 (16)4.2 设计心得 (16)参考文献 (17)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊第1章前言1.1 数字电压表的特点及发展趋势1.1.1数字电压表的特点数字电压表(DVM )是将被测的电压模拟量自动转换成开关量，然后进行数字编码、译码，以数字形式显示出来的一种电测仪表，它具有如下主要特点:(1)准确度高:目前可达到10^-6数量级，因此用它代替直读仪表，可大大提高测量精度。
简易数字电压表课程设计.
课程设计说明书目录1. 设计总体方案 (2)1.1设计要求 (2)1.2 设计思路 (2)2. 硬件电路设计 (3)2.1 数据采集模块 (3)2.1.1 逐次逼近型A/D转换器原理 (3)2.1.2 ADC0808 主要特性及引脚特征 (3)2.1.3 ADC0808的内部结构及工作流程 (5)2.2 数据分析处理模块 (6)2.2.1 AT89C51性能 (6)2.2.2 AT89C51各引脚功能 (7)2.3 数据显示控制模块 (8)2.3.1 LED基本结构 (8)2.3.2 LED显示器的选择 (9)2.3.3 LED译码方式 (9)2.3.4 LED显示器与单片机接口设计 (10)2.4 总体电路设计 (11)3.程序设计.....................................................................................................................................133.1 程序设计总方案 (13)3.2 系统子程序设计 (13)3.2.1 采集电压路数识别 (13)3.2.2 A/D转换子程序 (13)3.2.3 数据处理子程序 (14)3.2.4 显示子程序 (15)4.仿真 ........................................................................................................................................ . (16)4.1 软件调试 (16)4.2显示结果 ..................................................................................................................165.结论......................................................................................................................................... .. 18参考文献.........................................................................................................................................19课程设计说明书1. 设计总体方案1.1设计要求1．以MCS-51系列单片机为核心控制器件，组成一个简单的直流数字电压表。
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。
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。
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
数字电压表说明书
图2
电源电路原理图
2.1.2 单片机系统模块 设计中采用 AT89S52 单片机，AT89S52 为 ATMEL 所生产的一种低功耗、 高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flsah 存储器。此单片机为 40 引脚双列直插式封装的芯片，有 4 个 8 位的并行双向 I/O 口（P0、P1、P2、 P3） ，以实现数据的并行输入/输出。 (1)复位电路 复位电路用于产生复位信号，通过 RST 引脚送入单片机，进行复 位操作。其包括芯片内、外两部分，外部电路产生的复位信号 RST 送施密特触发 器；再由片内复位电路在每个机器周期的 S5P2 时刻对施密特触发器的输出进行 采样；最后才得到内部复位操作所需要的信号。本设计采用按键电平复位，高电 平有效。复位电路原理图如图 3 所示。 (2)时钟电路 单片机的时钟电路由振荡电路和分频电路组成，其中振荡电路由 反相器以及并联外接的石英晶体和电容构成，用于产生振荡脉冲，而分频电路则 用于把振荡脉冲分频，得到所需的时钟信号。本设计中振荡电路外接的石英晶体
III
附录 A 附录 B 附录 C 附录 D
电路原理图........................................................................................... 17 电路实物图........................................................................................... 18 元器件清单........................................................................................... 20 程序清单............................................................................................... 21
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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214位数字电压表[摘要] 4 1/2数字电压表主要分为四部分：测量部分、显示部分、脉冲部分、供电部分。
本文介绍一种数字电压测量电路，该电路采用ICL7135高精度、AD 转换电路，将模拟量输入电压变换为数字量，通过芯片74LS47译码显示到数码管上。
ICL7135对模拟电压进行A/D 转换，输出BCD 码，并自动输出极性判断信号，同时ICL7135用动态扫描传送数据使数码管亮灭的时间间隔短，保证了测量结果的稳定显示。
整个设计利用反相器与555结合产生-5V 给ICL7135供电降低了电路的供电要求。
选用ICL7135使显示变得简单而又稳定.这样，在几大模块的共同工作下，一个高精度的数字电压表就构成了。
[关键字]AD 转换;数字电压表 ; ICL7135Four and a half digital voltmeter[Abstract]142digital voltmeter measurement are mainly divided into four parts: part,that part, pulse, power supply. Thi s article describes a digital voltage measuring circuit, the circuit ICL7135 precision This AD conversion circuit, the analog input voltage is converted to digital, digital tube through the chip 74LS47 decoding show.ICL7135 to simulate A/D conversion voltage output, and automatic BCD output signal, and ICL7135 polarity judgment with dynamic scanning GuanLiang digital data transmission to destroy the time interval is short, guarantee the stability of measurement results.The whole design using inverter and bined to produce 555-5V circuit ICL7135 power supply decreased. ICL7135 choose to display bee simple and stable.Thus, the joint work of several modules, a high-precision digital voltmeter constitutes. [Key words]AD conversion;The digital voltmeter ; ICL7135目录第1章前言11.1 数字电压表的特点及发展趋势11.1.1数字电压表的特点11.1.2数字电压表的发展趋势21.2 设计要求及方案选择31.2.1设计要求31.2.2方案选择3第2章数字电压表单元电路设计42.1 A/D转换单元电路设计52.1.1A/D转换器ICL7135的功能介绍52.1.2A/D转换电路设计72.2 时钟产生单元电路设计82.2.1ICM7556功能介绍82.2.2ICM7556组成的多谐振荡器82.3 驱动及译码显示单元电路82.3.1驱动电路设计92.3.2译码电路设计92.3.3显示电路设计112.4 电源单元电路设计122.4.1正电源电路设计122.4.2负电源电路设计12第3章调试要点及测试方法133.1 调试要点及测试方法133.2 故障及排除13第4章设计总结134.1 设计总结144.2 设计心得14第1章前言1.1 数字电压表的特点及发展趋势1.1.1数字电压表的特点1．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的会引入人为的测量误差。
数字电压表则采用先进的数显技术，使测量结果一目了然，只要仪表不发生跳读现象，测量结果就是唯一的。
新型数字电压表还增加了标志符显示功能，包括测量项目、符号单位和特殊符号、为解决DVM不能反映被测电压的连续变化过程以及变化趋势这一难题，一种"数字/模拟条图"仪表业已问世。
"模拟图条"（Anal of Bargraph）有双重含义：第一，被测量为模拟量；第二，利用条状图形来模拟被测量的大小及变化趋势。
这类仪表将数字显示与高分辨率模拟条图显示集于一身，兼有DVM与模拟电压表之优点。
智能数字电压表均带微处理器和标准接口，可配合计算机和打印机进行数据处理或自动打印，构成完整的测试系统。
2．显示位数显示位数通常为31/2位、32/3位、33/4/位、41/2位、43/4位、51/2位、61/2位、71/2位、81/2位共9种。
判定数字仪表的位数有两条原则：①能显示0～9所有数字的位是整数位；②分数位的数值是以最大显示值中最高位数字为分子，用满量程时最高数字作分母。
例如，某数字仪表的最大显示值为1999，满量程计数值为2000，这表明该仪表有3个整数位，而分数位的分子为1，分母是2，故称之为31/2位，读作三位半。
3．准确度高准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合。
4．分辨率高数字电压表在最低电压量程上末位1个字所代表的电压值，称为仪表的分辨力，它反映仪表灵敏度的高低。
分辨力随显示位数的增加而提高。
分辨率是指所能显示的最小数字（零除外）与最大数字的百分比。
例如31/2位DVM的分辨率为1/1999≈0.05％。
需要指出，分辨力与准确度属于两个不同的观念。
从测量角度看，分辨力是"虚"指标（与测量误差无关），准确度才是"实"指标（代表测量误差的大小）。
5．测量围宽多量程DVM一般可测量0～1000V直流电压，配上高压探头还可测上万伏的高压。
6．扩展能力强在数字电压表的基础上，还可扩展成各种通用及专用数字仪表、数字多用表（DMM）和智能仪表，以满足不同的需要。
7．测量速度快数字电压表在每秒钟对被测电压的测量次数，叫测量速率，单位是"次/S"。
它主要取决于A/D转换器的转换速率，其倒数是测量周期。
8．输入阻抗高数字电压表具有很高的输入阻抗，通常为10MΩ～10000MΩ，最高可达1TΩ。
9．集成度高，微功耗新型数字电压表普遍采用CMOS大规模集成电路，整机功耗很低。
10．抗干扰能力强51/2位以下的DVM大多采用积分式A/D转换器，其串模抑制比、共模抑制比各别可达100dB、80～120dB。
高档DVM还采用数字滤波、浮地保护等先进技术，进一步提高了抗干扰能力，共模抑制比可达180dB。
1.1.2数字电压表的发展趋势采用新技术、新工艺，由LSI和VLSI构成的新型数字仪表及高档智能仪器的大量问世，标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。
1．广泛采用新技术，不断开发新产品2．模块化的发展方向新一代数字仪表正朝着标准模块化的方向发展。
预计在不久的将来，许多数字仪表将由标准化、通用化、系列化的模块所构成，给电路设计和安装调试、维修带来极大方便。
表面安装技术（SMT）和表面安装元器件（SMD）将获得普遍应用。
这项技术被誉为世界电子工艺技术的一项重要突破。
所谓表面安装是将微型化的表面安装集成电路（SMIC）和表面安装元件，用粘贴工艺直接安装在印刷板上，再用波峰焊接机焊接，由此取代传统的打孔焊接工艺，使印刷板安装密度大为增加，可靠性得到明显提高。
3．多重显示仪表为彻底解决数字仪表不便于观察连续变化量的技术难题，"数字/模拟条图"双显示仪表已成为国际流行款式，它兼有数字仪表准确度高、模拟式仪表便于观察被测量的变化过程及变化趋势的两大优点。
模拟条图大致分成三类：①液晶（LCD）条图，呈断续的条状，这种显示器的分辨力高、微功耗，体积小，低压驱动，适于电池供电的小型化仪表。
②等离子体（PDP）光柱显示器，其优点是自身发光，亮度高，显示清晰，观察距离远，分辨力较高，缺点是驱动电压高，耗电较大。
③LED光柱，它是由多只发光二极管排列而成。
这种显示器的亮度高，成本低，但象素尺寸较大，功耗高，驱动电路复杂。
4．安全性仪器仪表在设计和使用中的安全性，对于生产厂家和广大用户都是至关重要的问题。
一方面厂家必须为仪表设计安全保护电路，并使之符合国际标准（例如美国UL认证，欧洲GS认证，ISO9001国际标准质量认证）；另一方面用户必须安全操作，时刻注意仪表上的各种安全警告指示。
仪表的保护电路在于最大限度的减小或防止因误操作而造成的危害。
以DMM为例，常见的误操作是用电流档或电阻档去测量电压。
5．操作简单化本次课程设计我们仅选数字电压表中的四位半数字电压表来进行设计。
1.2 设计要求及方案选择1.2.1设计要求1.设计数字电压表电路。
2.测量围：直流电压±1.9999V或±199.99mV3.用199.99mV或1.9999V的模拟电压作为输入，校准电压表的读数。
4.在正常围允许有+/-1个自号跳到。
5.有自动调零的功能（5位全显示零）。
1.2.2方案选择本系统所设计的四位半数字电压表由ICL7135（41/2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。
41/2位是指十进制00000~19999，只有4位完整显示位，其数字围为0~9，而其最高位只能显示0或1。
ICL7135对模拟电压进行A/D转换，输出BCD码，并自动输出极性判断信号，同时ICL7135用动态扫描传送数据使数码管亮灭的时间间隔短，保证了测量结果的稳定显示。
74LS47和共阳数码管是显示部分，74LS74译码器接收ICL7135的BCD码译码成控制信号去点亮数码管，从而显示出所测的模拟电压值。
用ICM7556配上合适的电阻电容组成多谐振荡器作为脉冲部分产生标准的137KHz频率提供ICL7135工作时针信号。
小数点选择电路是通过一个NPN型三极管，利用它的驱动源是选择哪一位数码管的位扫描驱动信号来达到对应使用，使该位的小数点点亮的目的。
外接+5V和74HC04产生的-5V是供电部分给整个电路供电。
第2章数字电压表单元电路设计2.1 A/D转换单元电路设计2.1.1A/D转换器ICL7135的功能介绍1. ICL7135工作原理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2.1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.图2.1 1CL7135时序图2. ICL7135引脚功能及含义ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2.2所示图2.2 1CL7135芯片引脚图ICL7135引脚功能及含义如下:(1)与供电及电源相关的引脚(共7脚) .-V:ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V;.+V:ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;.DGND:数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准;.REF:参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF);.AC:模拟地,典型应用中,与DGND(数字地)"一点接地";.INHI:模拟输入正;.INLO:模拟输入负,当模拟信号输入为单端对地时,直接与AC相连.(2)与控制和状态相关的引脚(共12脚).CLKIN:时钟信号输入.当T=80ms时,fcp=125kHz,对50Hz工频干扰有较大抑制能力,此时转换速度为3次/s.极限值fcp=1MHz时,转换速度为25次/s..REFC+:外接参考电容正,典型值1μF..REFC-:外接参考电容负..BUFFO:缓冲放大器输出端,典型外接积分电阻..INTO:积分器输出端,典型外接积分电容..AZIN:自校零端..LOW: 欠量程信号输出端,当输入信号小于量程围的10%时,该端输出高电平..HIGH:过量程信号输出端,当输入信号超过计数围(20001)时,该端输出高电平..STOR:数据输出选通信号(负脉冲),宽度为时钟脉冲宽度的一半,每次A/D转换结束时,该端输出5个负脉冲,分别选通由高到低的BCD码数据(5位),该端用于将转换结果打到并行I/O接口..R/H:自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换;当输入为低电平时,转换结束后需输入一个大于300ns的正脉冲,才能启动下一次转换..POL:极性信号输出,高电平表示极性为正..BUSY:忙信号输出,高电平有效.正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低.(3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚).B8～B1:BCD码输出.B8为高位,对应BCD码;.D5:万位选通;.D4～D1:千,百,十,个位选通.3. ICL7135主要参数ICL7135主要参数如表2.1所示。