直流数字电压表的课程设计
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。
单片机课程设计_数字电压表
单片机系统课程设计成绩评定表设计课题：数字电压表学院名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：设计时间：单片机系统课程设计课程设计名称：数字电压表专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：课程设计时间：单片机系统课程设计任务书目录一、引言 (4)二、整体方案设计 (4)2.1设计要求 (4)2.2 设计思路 (5)2.3 设计方案 (5)三、硬件电路设计 (5)3、1单片机 (5)3、3复位电路 (8)3、4 A/D转换电路 (9)3、5显示电路 (10)四、软件设计 (13)4、1初始化 (13)4、2 A/D转换子程序 (13)4、3显示子程序 (14)五、总结 (14)参考文献： (15)附录A： (16)附录B (17)一、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（DigitalV 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,因此AD转换是此次设计的核心元件。
该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，可靠性高。
此数字电压表可以测量0-5V的模拟直流输入电压值，并通过一个四位一体的七段数码管显示出来。
本设计AT89C51单片机的一种电压测量电路,该电路采用ADC0808本文介绍一种基于A/D转换电路，测量范围直流0～5V 的4路输入电压值，并在四位LED数码管上显示或单路选择显示。
测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为正负0.02V。
、关键词单片机；数字电压表；A/D转换；AT89C51；ADC0808二、整体方案设计2.1设计要求⑴以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。
⑵采用1路模拟量输入，能够测量0-5V之间的直流电压值。
简易数字直流电压表的设计--单片机课程设计
1、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（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。
2 、系统原理及基本框图如图2.1所示，模拟电压经过档位Array切换到不同的分压电路衰减后，经隔离干扰送到A/D转换器进行A/D转换，然后送到单片机中进行数据处理。
处理后的数据送到LED中显示。
图2.1系统基本方框图3、硬件设计3.1 、电源电路图 3.1 电源电路原理图3.2 、A/D 转换电路A/D 转换器的转换精度对测量电路极其重要，它的参数关系到测量电路性能。
本设计采用A/D 转换器，它的性能比较稳定，转换精度高，具有很高的抗干扰能力，电路结构简单，其缺点是工作速度较低。
在对转换精度要求较高，而对转换速度要求不高的场合如电压测量有广泛的应用。
图3.2.1 A/D 转换器图3.2.2双积A/D 转换器的波形图如图所示：对输入模拟电压和基准电压进行两次积分，先对输入模拟电压进行积分，将其变换成与输入模拟电压成正比的时间间隔 T1，再利用计数器测出此时间间隔，则计数器所计的数字量就正比于输入的模拟电压；接着对基准电压进行同样的处理。
在常用的A/D转换芯片（如ADC -0809、ICL7135、ICL7109 等）中，ICL7135与其余几种有所不同，它是一种四位半的A/D转换器，具有精度高（精度相当于14位二进制数）、价格低廉、抗干扰能力强等优点。
（最新版）简易数字直流电压表的设计毕业毕业课程设计
（最新版）简易数字直流电压表的设计毕业毕业课程设计目录第1章绪论 (3)第2章设计总体方案 (4)2.1设计要求 (4)2.2 设计思路 (4)2.3 设计方案 (4)第3章硬件电路设计 (5)3.1 AD转换模块 (5)3.1.1 逐次逼近型AD转换器原理 (5)3.1.2 ADC0808 主要特性 (6)3.1.3ADC0808的外部引脚特征 (6)3.1.4 ADC0808的内部结构及工作流程 (7)3.2 单片机系统 (9)3.2.1 AT89C51性能 (9)3.2.2 AT89C51各引脚功能 (9)3.3 复位电路和时钟电路 (10)3.3.1 复位电路设计 (10)3.3.2 时钟电路设计 (11)3.4 LED显示系统设计 (12)3.4.1 LED基本结构 (12)3.4.2 LED显示器的选择 (12)3.4.3 LED译码方式 (13)3.4.4 LED显示器与单片机接口设计 (14)3.5 总体电路设计 (14)第4章程序设计 (16)4.1 程序设计总方案 (16)4.2 系统子程序设计 (16)4.2.1 初始化程序 (16)4.2.2 AD转换子程序 (16)4.2.3 显示子程序 (17)4.2.4程序代码 (17)第5章总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)第1章绪论什么是数字电压表？数字电压表就是采用数字化技术，把需要测量的直流电压转换成数字形式，并显示出来。
通过单片机技术，设计出来的数字电压表具有精度高，抗干扰能力强的特点。
通过网上资料显示，目前由各种AD转换器构成的数字电压表已经广泛的应用于电工测量，工业自动化仪表等各个领域。
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。
而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。
数字电压表简称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。
实验7.直流数字电压表设计
TL0=0x9c;
ET0=1;//打开T0中断
TR0=1;//启动定时器0
EA=1;//打开全局中断
while(1)
{
ST=0;//发出启动脉冲信号
delay(10);
=1;
delay(10);
ST=0;
while(EOC==1);//查询结束状态
delay(100);
uchar code duanma[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//0-9数码管段码
sbit p2_3=P2^3;//定义数码管四个位选位
sbit p2_2=P2^2;
sbit p2_1=P2^1;
sbit p2_0=P2^0;
OE=1;//OE置1信号
i=P1;//将A/D结果赋值给i
display();//输出A/D结果
delay(10);
OE=0;//OE置0信号
}
}
/*T0中断函数*/
time()interrupt 1
{
ET0=0;//关闭定时器0中断
TR0=0;//关闭定时器0
TH0=0x9c;//T0装入初值
TL0=0x9c;
(2)A/D转换查询法编程；
(3)考察延时量对动态显示效果的影响。
【实验步骤】
(1)提前阅读与实验7相关的阅读材料；
(2)参考图A.72~A.74；和表A.7，在ISIS中完成原理图的绘制；
(3)采用μVision3进行C51动态显示和A/D转换编程及调试。
【实验要求】
提交实验报告并包括如下内容：电路原理图、A/D转换原理分析、C51源程序（含注释语句）、仿真运行截图及实验小结。
实验七 直流数字电压表设计ex7
实验七直流数字电压表设计一、实验目的：掌握LED动态显示和A/D 转换接口设计方法。
二、实验原理:实验电路原理图如图A..94所示。
图中显示器采用4位共阴极数码管，并按动态显示方式接线。
A/D转换结束标志采用查询法检查，启动信号由软件模拟产生，时钟信号由Proteus的DClock信号发生器产生，频率为5kHz。
电位器的输出电压送到A/D转换器中转换，转换结果以十进制形式显示在数码管上。
调节电位器可使数码管的显示值发生相应变化。
图A.94 实验7的电路原理图三、实验内容：（1）、学习使用Proteus软件，掌握原理图绘图方法；（2）、学习使用Keil C软件，掌握C51程序编写与调试方法；（3）、理解动态显示与A/D转换工作原理，完成单片机电压采集与显示程序的编写与调试。
四、实验步骤：（1）、在Proteus中绘制电路原理图，按照表A.9将元件添加到编辑环境中；（2）、在Keil中编写C51程序，并使之编译通过；（3）、在Proteus中加载程序，观察仿真结果。
五、实验要求：提交的实验报告中应包括电路原理图、含注释内容的源程序及实验结果分析。
表A.9 实验7的元器件清单（2）、仿真结果：图1图2图3实验结果分析：本实验是使用A/D转换器将模拟信号（电位器输出电压）转换为数字信号，A/D转换器与80C51接在一起，转换结果通过80C51以十进制形式动态显示在四个共阴极数码管上，通过改变模拟信号大小可以显示0~255之间任意数据。
其中A/D转换器启动信号由软件模拟产生，时钟信号由Proteus的DClock信号发生器产生。
如图1，显示器显示“102”，当按RW1的右键时，显示器显示“99”；当按RW1的左键时，显示器显示“105”。
六、实验小结：通过这次实验了解了A/D转换器的工作原理和工作过程，掌握了数码管动态显示程序的编写，更加熟练了Proteus软件的使用和程序的编写。
单片机直流数字电压表
单片机直流数字电压表目录第一部分课程设计任务书 (2)一、课程设计题目 (2)二、课程设计时间 (2)三、课程设计提交方式 (2)四、设计要求 (2)第二部分课程设计报告 (2)一、单片机发展简史 (2)二、MCS-51单片机系统简介 (2)三、设计思路 (3)四、硬件设计电路 (4)五、软件设计流程 (5)六、程序源代码 (7)七、结束语 (7)八、参考文献 (10)第一部分课程设计任务书一、课程设计题目MCS-51单片机直流数字电压表二、课程设计时间一周三、课程设计提交方式提交打印课程设计报告以及发送电子版四、设计要求本实验要求用A T89S51单片机和ADC0808组成一个数字电压表，要求能够测量0～10V 的直流电压值，让数码管显示器上的数字自动切换量程。
第二部分课程设计报告一、单片机发展概况单片机是在一片半导体硅片集成中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断系统、系统时钟电路及系统总线的微型计算机。
主要应用于测控领域。
单片机使用时，通常是处于测控系统的核心地位并嵌入其中，所以国际上通常把单片机称为嵌入式控制器（EMCU，Embedded MicroController Unit），或微控制器（MCU，MicroController Unit）。
我国习惯于使用“单片机”这一名称。
单片机是计算机技术发展史上的一个重要里程碑，标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。
其发展大致分为4个阶段。
第一阶段（1974年～1976年）：单片机初级阶段。
因工艺限制，单片机采用双片的形式而且功能比较简单。
1974年12月，仙童公司推出了8位的F8单片机，实际上只包括了8位CPU、64B RAM和2个并行口。
第二阶段（1976年～1978年）：低性能单片机阶段。
1976年Intel的MCS-48单片机（8位）极大地促进了单片机的变革和发展，1977年GI公司推出了PIC1650，但这个阶段仍处于低性能阶段。
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3 元器件的介绍· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5
3.1 课程设计器材和供参考选择的元器件· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 3.2 3 A/D 转换器 MC14433· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·5 2 3.3 MC14433 引脚功能说明· 8 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3.4 七段锁存—译码—驱动器 MC4511· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 10 3.5 七路达林顿驱动器阵列 MC1413· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 12 3.6 高精度低漂移能隙基准电源 MC1403· 12 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
5 课程设计报告结论· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·13
6.1 按设计内容要求整理实验数据及调试中的波形· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 14 6.2 画出设计内容中的电路图、 接线图· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·15 6.3 ICL7106 A/D 转换电路组成的数字电压表电路特点· · · · · · · · · · · · · · · · ·51 6.3 总结设计数字电压表的体会· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 15 6.4 参考文献· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 14
1 设计目的和要求
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以分为积分式和比较式两大类。 1.1 设计目的 （1）掌握数字电压表的设计、组装与调试方法。
4
MC1413、 MC4511 和 MC1403 的使用方法， （2） 熟悉集成电路 MC14433、 并掌握其工作原理。 1.2 设计内容及要求 （1）设计数字电压表电路。 0V~19.99V， 0V~199.9V， 0V~1999V。 （2） 测量范围： 直流电压 0V~1.999V， 1 （3）组装调试 3 位数字电压表。 2 （4）画出数字电压表电路原理图，写出总结报告。
DS3 和 DS 4 。其中 DS1 对应最高位（MSD） ， DS 4 则对应最高位（LSD） 。在对应 DS 2 ，DS3 和 DS 4 选通期间，Q0 ~ Q3 输出 BCD 全位数据，即以 8421 码方式输出
对应的数字 0~9。在 DS1 选通期间， Q0 ~ Q3 输出千位的半位数 0 或 1 及过量程、
直流数字电压表的基本方框图
工作过程：
1 3 数字电压表通过位选信号 DS1 ~ DS 4 进行动态扫描显示，由于 MC14433 2 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， 就可以将转换的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。 DS1 ~ 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 Q0 ~ Q3 端输出。每个 DS 选通脉冲高电平宽度为 18 个时钟脉冲周期， DS 和 EOC 两个相邻选通脉冲之间间隔 2 个时钟脉冲周期。 的时序关系是在 EOC 脉冲结束后，紧接着是 DS1 输出正脉冲，以下依次为 DS 2 ，
3
目
录
引言· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1
系统概述· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
图 1-2 2.2 系统功能
1 3 位数字电压表图 2
1 1 本系统是 3 位数字电压表， 3 位是指十进制数 0000~1999，所谓 3 位是 2 2
5
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，所以称为半位。 各部分的功能如下： 1 （1） 3 A/D 转换器：将输入的模拟量信号转换成数字信号 2 （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：驱动显示的 a，b，c，d，e，f，g 七个发光段，推动发光数 码器（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。
共阴极 LED 发光数码管组成。 1 1 本系统是 3 位数字电压表，3 位是指十进制数 0000～1999，所谓 3 位是 2 2 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 （1）3 A/D 转换器：将输入的模拟信号转换成数字信号。 2 1. 基准电源：提供精密电压，供 A/D 转换器作参考电压。 2. 译码器：将二-十进制（BCD）码转换成七段信号。 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
2
打印机记录，也可以送入计算机进行数据处理。
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。
1 位 A/D 转换器、MC1413 七路达林 2 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
该系统（如图 1 所示）可由 MC14433--3
1 设计目的和要求· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·2
1.1 设计目的· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3 1.2 设计内容及要求· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3 3 2 数字电压表的基本原理· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2.1 数字电压表组成电路· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3 2.2 系统功能· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2.3 工作过程· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·4
直流数字电压表数字化电路测量的电压仪表。它以其高准确 度、高可靠性、高分辨率、高性价比、读数清晰方便、测量速度快、 输入阻抗高等优良特性而倍受人们的青睐。 数字电压表是诸多数字化 仪表的核心与基础。以数字电压表为核心，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。因此对数字电压表作全面深入的了解是 很有必要的。传统的模拟式（即指针式）电压表已有 100 多年的发 展史，虽然不断改进与完善，仍无法满足现代电子测量的需要，数字 电压表自 1952 年问世以来，显示强大的生命力，现已成为在电子测 量领域中应用最广泛的一种仪表。 数字电压表简称 DVM（Digital Voltmeter） ，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。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。智能化数字电压表则是最大规模集成电路（LSI） 、数显技 术、计算机技术、自动测试技术（ATE）的结晶。一台典型的直流数 字电压表主要由输入电路、A/D 转换器、控制逻辑电路、计数器（或 寄存器） 、显示器，以及电源电路等级部分组成。它的数字输出可由