单片机数字电压表开题报告

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单片机课程设计报告报告——数字电压表

单片机课程设计报告报告——数字电压表

数字电压表单片机课程设计报告班级:姓名:学号:指导教师:2011 年3 月29 日数字电压表电路设计报告一、题目及设计要求采用51系列单片机和ADC 设计一个数字电压表,输入为0~5V 线性模拟信号,输出通过LED 显示,要求显示两位小数。

二、主要技术指标1、数字芯片A/D 转换技术2、单片机控制的数码管显示技术3、单片机的数据处理技术三、方案论证及选择主要设计方框图如下:1、主控芯片方案1:选用专用转化芯片INC7107实现电压的测量和实现,用四位数码管显示出最后的转换电压结果。

缺点是京都比拟低,内部电压转换和控制局部不可控制。

优点是价格低廉。

方案2:选用单片机AT89C51和A/D 转换芯片ADC0809实现电压的转换和控制,用四位数码管显示出最后的转换电压结果。

缺点是价格稍贵;优点是转换京都高,且转换的过程和控制、显示局部可以控制。

基于课程设计的要求和实验室能提供的芯片,我选用了:方案2。

2、显示局部方案1:选用4个单体的共阴极数码管。

优点是价格比拟廉价;缺点是焊接时比拟麻烦,容易出错。

方案2:选用一个四联的共阴极数码管,外加四个三极管驱动。

这个电路几乎没有缺点;优点是便于控制,价格低廉,焊接简单。

基于课程设计的要求和实验室所能提供的仪器,我选用了:方案2。

四、电路设计原理模拟电压经过档位切换到不同的分压电路筛减后,经隔离干扰送到A/D转换器进展A/D转换。

然后送到单片机中进展数据处理。

处理后的数据送到LED 中显示。

同时通过串行通讯与上位通信。

硬件电路及软件程序。

而硬件电路又大体可分为A/D转换电路、LED显示电路,各局部电路的设计及原理将会在硬件电路设计局部详细介绍;程序的设计使用汇编语言编程,利用Keil和PROTEUS 软件对其编译和仿真。

一般I/O接口芯片的驱动能力是很有限的,在LED显示器接口电路中,输出口所能提供的驱动电流一般是不够的尤其是设计中需要用到多位LED,此时就需要增加LED驱动电路。

基于VHDL的数字电压表开题报告

基于VHDL的数字电压表开题报告
4、课题研究方案:
1构建所需要的各个模块
2用Quartus2软件对各个模块进行综合、编译、仿真
3将各个模块连接起来构成系统
4检测整个系统是否符合设计要求
五、日程安排:
第1-4周查阅文献、熟悉VHDL编程语言;
第5-9周完成各个模块的构建并编译仿真;
第10-14周完成整个系统并检测;
第15-16周撰写毕业论文。
开题报告
题目名称
数字电压表设计
题目来源
A
题目类型
2
导师姓名
崔秀03030130
专业
电子信息工程
一、课题背景和意义:
随着电子技术的飞速发展,当前各种电子产品都向着智能化和高速化的方向发展。从此发展趋势来看,电压表作为电子设计和制作过程中不可缺少的基本测量仪器,未来电压表的发展趋向于电压表智能化和高精度化、小型化、多功能化的方向发展。
6、参考文献:
[1] MAX+plusII和QuartusII应用与开发技巧.机械工业出版社.王辉殷颖陈婷俞一鸣等编著
[2] FPGA常用模块与综合系统设计实例精讲.电子工业出版社.罗苑棠编著
[3] FPGA/VHDL快速工程实践入门与提高.北京航空航天大学出版社.杨恒卢飞成编著
[4]基于FPGA的新型数字电压表设计.现代电子技术.边晶莹李晓峰李平周编著
[5]基于FPGA芯片的数字电压表设计研究.《应用科技》.付永庆杨功立张林编著
指导教师意见
指导教师(签字):年月日
学院意见
学院院长(签字):年月日
填表说明:题目类型: 1、工程设计;2、应用研究;3、理论研究;4、其它;(选1、2、3、4)。
题目来源: A、自拟课题;B、民用科研课题;C、国防科研课题;(选A、B、C)。

数字电压表的开题报告

数字电压表的开题报告
液晶显示模块:LED显示器分为字段显示和字符显示两种。
五.日程安排
第2-4周、查阅文献、熟悉单片机及编程语言;
第5-9周、完成系统硬件设计;
第10-16周、完成系统软件设计;
第17-18周、写毕业论文。
六.参考文献
[1]王迎旭.单片机原理与应用技术.北京:机械出版社.2004.7
[2]周向红.51系列单片机与实践教程.北京:北京航空航天大学出版社.2008.5
输入输出模块中它除了8位ADC外还有一个8路模拟开关,其作用可根据地址译码信号来选择8路模拟输入,8路模拟输入可以分时共用一个ADC进行转换。可实现多路采集。其转换结果通过三态输出锁存器输出。
四.课题研究方案
本系统主要由四部分组成,即量程转换模块、逐次逼近A/D转换模块、单片机控制模块、液晶显示模块4个模块组成。
[3]刘国荣.单片机微型计算机技术.北京:人民邮政出版社.2008
[4]清源科技.Protel 99 se电路原理图与PCB设计及仿真.机械工业出版社.2008
指导教师意见
指导Hale Waihona Puke 师(签字):年月日学院意见
学院院长(签字):年月日
填表说明:题目类型: 1、工程设计;2、应用研究;3、理论研究;4、其它;(选1、2、3、4)。
二.国内外研究现状
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。同时,由数字电压表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。

单片机数字电压表开题报告

单片机数字电压表开题报告

单片机数字电压表开题报告单片机数字电压表开题报告一、引言在现代科技发展迅猛的时代,电子技术已经渗透到了我们生活的方方面面。

而单片机作为电子技术的重要组成部分,其应用范围也越来越广泛。

本文将以单片机数字电压表为研究对象,探讨其开发的可行性和实际应用的意义。

二、研究目的单片机数字电压表是一种能够测量电压并以数字形式显示的仪器。

其主要目的是为了提供一种简便、准确的电压测量方法,并为用户提供直观的数字显示结果。

本研究的目的是通过设计和开发一个基于单片机的数字电压表,实现对电压的测量和显示。

三、研究方法本研究将采用以下方法来实现单片机数字电压表的设计和开发:1. 硬件设计:选择合适的单片机芯片,并设计相应的电路板,包括电源电路、信号采集电路和显示电路等。

2. 软件开发:使用适当的编程语言和开发工具,编写单片机的程序代码,实现电压的采集、处理和显示功能。

3. 测试和验证:对设计的电路板和程序进行测试和验证,确保其功能和性能达到预期要求。

四、研究内容本研究的主要内容包括以下几个方面:1. 单片机选择:根据实际需求和性能要求,选择合适的单片机芯片,并对其进行详细的介绍和比较。

2. 电路设计:根据电压测量的原理和要求,设计相应的电路板,包括电源电路、信号采集电路和显示电路等。

3. 程序开发:使用适当的编程语言和开发工具,编写单片机的程序代码,实现电压的采集、处理和显示功能。

4. 功能测试:对设计的电路板和程序进行测试,验证其功能和性能是否达到预期要求。

5. 实际应用:将设计好的单片机数字电压表应用于实际场景中,检验其在实际使用中的可行性和实用性。

五、预期成果通过本研究,预期可以实现以下几个方面的成果:1. 设计和开发一个基于单片机的数字电压表,能够准确测量电压并以数字形式显示。

2. 确定合适的单片机芯片,并对其进行详细的介绍和比较,为后续研究提供参考。

3. 设计和实现相应的电路板,包括电源电路、信号采集电路和显示电路等,为电压测量提供可靠的硬件支持。

数字电压表设计开题报告

数字电压表设计开题报告
基于单片机设计的数字电压表继承了前面设计方案的基本优点,而且改进了其他方案可能会出现的不灵活、难以在原基础上进行功能扩展等缺陷。因此我觉得采用单片机来设计数字电压表是最合适和可取的方案。
三、研究的主要内容和方法
研究内容:本毕业设计由单片机控制系统、信号输入电路、A/D转换电路、LED显示电路组成等部分组成。单片机采用STC89C51为控制核心,STC89C51单片机内部有8K存储空间,满足一般设计的需要,且满足功耗低的要求;A/D转换电路是数字电压表的核心部分,通过模数转换芯片ADC0809采集电压信息,它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到单片机控制模块。ADC0809是一种典型的A/D转换器,由一个八位A/D转换器、一个八路模拟开关、八路模拟量地址锁存/译码器和一个三态输出锁存器组成,具有精度高可靠性强的优点;数字量经过处理后送到显示模块,显示模块用三位七段数码管完成。数码管与液晶显示相比较具有显示直观清楚,控制简单方便,价格低廉的优点。
研究方法:硬件设计方面采用AT89C51单片机,A/D转换器采用ADC0809对输入模拟信号进行转换,最后在数码管上显示出来;软件部分主要有:主程序:在A/D模块启动子程序中,主要根据A/D转换模块的时序图设置单片机的各引脚电平来启动ADC0809。判断部分主要是通过A/D转换模块采集到的电压值与档位值进行比较来选择数字电压表的档位,再通过档位处理子程序对A/D转换模块转换后的电压值进行处理,然后在数码显示器上显示出来。LED送显子程序:LED送显子程序主要完成4个LED数码显示器的动态显示功能,显示字型通过查表方式实现,在显示过程中调用了延时子程序DELAY,使数码显示器能够稳定显示。自动切换测量程序:档位自动切换子程序的软件设计主要对A/D转换模块转换得到数据和该档位的数据进行比较进行档位的选择,再通过计算将十六进制数转换为十进制数,存储在50H~53H 四个单元中,然后再通过调用送显子程序将其在数码显示器上显示出来。

基于单片机的数字电压表设计的开题报告

基于单片机的数字电压表设计的开题报告

开题报告基于单片机的数字电压表的设计研究现状电压表指固定安装在电力、电信、电子设备面板上使用的仪表,用来测量交、直流电路中的电压。

传统的指针式电压表功能单一、精准度低,不能满足数字化时代的需求,并且传统的电压表在测量电压时需要手动切换量程,不仅不方便,而且要求不超过该量程。

目前,由各种单片A/D转换器构成的数字电压表,已经被广泛用于电子及电工测量领域,并且由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表,也把电量及非电量技术提高到崭新水平。

选题意义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信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,具有清晰直观,读数准确、扩展功能强等特点,这有别与传统的指针加刻度盘进行读数的方法,避免了读数的视觉差和视觉疲劳。

随着微机测量与控制技术的发展,以单片机为核心的电压表已占有很大的优势,设计主要是研制二路输入直流数字电压表,以单片机AT89C51为核心部件,具有实时显示测量值的功能,单片机体积小、重量轻、价格便宜,电路外围器件少,大大降低了成本。

研究方法硬件设计方面采用AT89C51单片机,A/D转换器采用ADC0809对输入模拟信号进行转换,最后在LED屏显示出来。

软件部分主要有:主程序:在A/D模块启动子程序中,主要根据A/D转换模块的时序图设置单片机的各引脚电平来启动ADC0809。

判断部分主要是通过A/D转换模拟采集到的电压值与档位值进行比较来选择数字电压表的档位,再通过档位处理子程序对A/D转换模块换后的电压值进行处理,然后在数码显示器上显示出来。

LED送显子程序:LED送显子程序主要完成4个LED数码显示器的动态显示功能,显示字型通过查表方式实现。

在显示过程中调用了延时子程序DELAY,使数码显示器能够稳定显示。

自动切换测量程序:档位自动切换子程序的软件设计主要对A/D转换模块转换得到数据和该档位的数据进行比较进行档位的选择,再通过计算将十六进制数转换为十进制数,存储在50H~53H四个单元中,然后再通过调用送显子程序将其显示在数码显示器上显示出来。

数字电压表设计开题报告

数字电压表设计开题报告

电子线路硬件课程设计开题报告课题:数字电压表设计班级:作者:学号:指导老师:摘要数字电压表是利用模拟/数字变换器原理,以十进制数字形式显示被测电压值的仪表,用途十分广泛。

本次课程设计计划用单片机实现。

以单片机芯片AT89C51为核心,在芯片上拓展AD转换、显示部分,然后外接一个衰减电路完成整个数字电压表设计。

目标测量量程0-200V,分为4档:200mV、2V、20V、和200V,分辨率0.1mV,测量误差 < 0.1%。

关键字:数字电压表; AT89C51单片机AbstractA digital voltmeter is an instrument displaying the voltage in decimal system, which is based on simulation to digit. It’s widely used. The design is planned to be finished by using a one-chip computer named AT89C51. An analog to digital converter, a display section, and a voltage attenuation are attached to the chip and they make up the design. The measuring range is 0 to 200 volt. It’s divided into four gears as 200 millivolt, 2 volt, 20volt, and 200volt. The voltage resolution of the voltmeter is 0.1 millivolt and it’s measuring error is less than 0.1 percent.key words: digital voltmeter, one-chip computer, AT89C51一、项目设计目标(1) 项目综合描述本项目要求设计并实现一个数字电压表的装置,该装置能够对0~200V 范围的直流电压进行测量。

单片机课程设计报告数字电压表

单片机课程设计报告数字电压表

单片机课程设课题名称:数字电压表课程原理:1、模数转换原理:试验中,我们选用ADC0809作为模数转换的芯片,其为逐次逼近式AD转换式芯片,其工作时需要一个稳定的时钟输入,根据查找资料,得到ADC0809的时钟频率在10KHZ~1200KHZ,我们选择典型值640KHZ。

课题要求测量电压范围是0到5V,又ADC0809的要求:V ref+<=Vcc,V ref->=GND,故我们取V ref+=+5V,V ref-=0V。

由于ADC0809有8个输入通道可供选择,我们选择IN0通道,直接使ADC0809的A、B、C接地便可以了,在当ADC0809启动时ALE引脚电平正跳变时变可以锁存A、B、C 上的地址信息。

ADC0809可以将从IN0得到的模拟数据转换为相应的二进制数,由于ADC0809输出为8位的二进制数,转换时将0到5V分为255等分,所以我们可以得到转换公式为x/255*5化简为:x/51,x为得到的模拟数据量,也就是直接得到的电压量。

在AD转换完成后,ADC0809将在EOC引脚上产生一个8倍于自身时钟周期的正脉冲,以此来作为转换结束的标志。

然后当OE引脚上产生高电平时,ADC0809将允许转换完的二进制数据输出。

2、数据处理原理:由ADC0809的转换原理可以知道我们从其得到数据还只是二进制数据,我们还需要进一步处理来的到x的十进制数,并且对其进行精度处理,也就是课题要求的的精确到小数点后两位,在这里我们用51单片机对数据进行处理。

我们处理数据的思路是:首先将得到的二进制数直接除以十进制数51,然后取整为x的整数部分,然后就是将得到的余数乘以10,然后再除以51,再取整为x的十分位,最后将得到的余数除以5得到x的百分位。

3、数据显示原理:试验中我们用到四位一体的七段数码管,所以我们只能考扫描显示来完成数码管对x的显示,我们用的是四位数码显示管,但是x只是三位的,故我们将将第四位显示为单位U,通过程序的延时,实现四位数码管的稳定显示。

“基于单片机的数字电压表设计”开题报告

“基于单片机的数字电压表设计”开题报告

“基于单片机的数字电压表设计”开题报告河北联合大学轻工学院本科生毕业设计开题报告题目: 基于单片机的数字电压表的设计学部: 信息科学与技术部专业:班级:姓名:学号:指导教师:2015年 3月 24日一、选题背景: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测量领域。

显示出强大的生命力。

数字电压表最初是伺服步进电子管比较式,其优点是准确度比较高,但是采样速度慢,重量达几十公斤,体积大。

继之出现了斜波式电压表,它的速度方面稍有提高,但是准确度低,稳定性差,再后来出现了比较式仪表改进逐次渐近式结构,它不仅保持了比较式准确度高的优点,而且速度也有了很大的提高,但它有一缺点是抗干扰能力差,很容易受到外界各种因素的影响。

随后,在斜波式的基础上双引伸出阶梯波式,它的唯一的进步是成本降低了,可是准确宽,速以及抗干扰能力都未能提高。

单片机数字电压表开题报告

单片机数字电压表开题报告

单片机数字电压表开题报告1. 引言单片机(Microcontroller)是一种集成了微处理器核心、存储器和各种输入输出接口的微型计算机系统。

它广泛应用于嵌入式系统开发中。

本文将介绍如何使用单片机制作一个数字电压表。

2. 设计思路2.1 硬件选择为了制作数字电压表,我们需要选择合适的硬件组件。

以下是选用的组件列表:- 单片机:选择一款功能强大、易于编程的单片机,如Arduino Uno。

- 模数转换器(ADC):用于将模拟电压信号转换为数字信号的芯片。

- 显示器:选择一个合适的数字显示器,如7段LED显示器。

2.2 连接电路将选定的硬件组件按照电路图连接起来。

首先,将输入电压接入ADC引脚,然后将ADC输出连接到单片机的输入引脚。

最后,将单片机的输出引脚连接到显示器。

2.3 编程使用合适的编程语言(如C语言)编写单片机的程序。

程序的主要功能包括读取ADC的输入值,并将其转换为对应的电压值,然后将该值显示在数字显示器上。

3. 实施步骤3.1 搭建电路按照2.2节提供的电路图连接硬件组件。

确保连接正确并稳定。

3.2 编写程序使用Arduino IDE或其他适用的开发工具,编写程序。

程序的主要功能包括以下步骤: - 配置单片机的引脚和ADC模块。

- 循环读取ADC的数值。

- 根据ADC的数值计算电压值。

- 将计算得到的电压值显示在数字显示器上。

3.3 调试和测试上传程序到单片机,并通过串口监视器或其他方式查看输出结果。

确保程序能够正常读取和显示电压值。

4. 总结本文介绍了如何使用单片机制作一个数字电压表。

通过选择合适的硬件组件,搭建电路并编写相应的程序,我们可以实现将模拟电压信号转换为数字信号,并在数字显示器上显示对应的电压值。

这个数字电压表可以在实验室、工程项目等领域中发挥重要作用。

希望本文能为有兴趣制作数字电压表的读者提供一些指导和帮助。

接下来,我们将深入研究硬件和软件细节,并进行更详细的说明和实验。

基于单片机的数字电能表设计开题报告

基于单片机的数字电能表设计开题报告

开题报告1.毕业设计的主要内容、重点和难点等研究内容对于电力参数进行高精度、多参数的测量,是充分了解电网的运行状况,寻找并解决电力系统中出现问题的重要途径。

因此对于电力参数的测量,尤其是高精度、多参数、低价格、便携稳定的实时测量就显得尤为重要,也一直是人们研究的一个重要的方向。

本课题要求利用单片机或DSP设计一个多功能电力参数测试仪。

研究重点及难点重点:(1)标准波形和非标准波形下的电压下功率采样设计,使采样结果尽可能的精确,满足精度要求;(2)数模转换,采集来的信号为模拟信号,需要一个数模转换器转换成能够被单片机处理的数字信号;(3)正确设计电能计算程序,精确地满足测量要求,并且操作简单、显示界面直观明了满足要求。

难点:(1)如何设计合适的采样电路,在标准和非标准波形下使误差范围减小到要求范围内(2)如何合理选择数模转换的方式,尽量减小转换过程带来的误差,使数模转换精度及效率达到使用要求(3)如何合理设计单片机程序,合理选择测量周期、降低电能表能2.准备情况(查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等)研究概况及发展趋势(1)电能表及数字电能表现状(文献综述)[1-2]电能表,顾名思义,作为电能的计量工具在国民经济的各部门得到广泛应用,存在我们身边的各个角落。

传统电表是使火线绕若干圈,与火--零线圈组成一种特殊的电动结构,类似一台可控转速的电机。

以单相电能表DD862-4 15(60)为例。

“15”称为“标定电流”,“60”称为“额定最大电流”,即该单相电能表的标定电流是15A,额定最大电流是60A;则该电能表能用于正常运行负荷电流为:15A/30%=50A,折算成容量为:P=50A*220V=11000W=11KW,即可以带11千瓦的功率。

但是,其存在的问题也较为突出,传统电表只能显示总体用电量,而且需要人工抄表,浪费了大量的人力物力。

传统电表的火--零线圈是一个长期通电的线圈,虽然电耗很少,但每月大约有一度电的空耗。

基于单片机的数字电能表设计开题报告

基于单片机的数字电能表设计开题报告
2 研究意义:
(1)通过思考和动手,极大的锻炼了自己的自学能力,同时也提高了单片机方面的知识,为以后的运用打下扎实的基础。
(2)对信号的转换过程和功能的实现有比较清晰的理解。
(3)测试89C51单片机在电能表运用上的稳定性。
(4)对电能表的功能及其优越性进行评价。
2.本课题的国内外的研究现状
国内外发达国家目前所使用的标准电能表只要是电子式功率电能表和热电式功率电能表。机械式标准电能表已经淘汰。
毕业设计(论 文)开题报告
3.本课题的研究内容
1. 硬件设计:主要是单片机89C51、A/D转换模块、显示模块、时钟与复位电路几个部门组成。。该电能表的测量电路主要由四个模块组成:A/D转换模块、数据处理及控制模块、显示控制模块。A/D转换主要由芯片ADC0809来完成,主要负责把输入的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理模块,数据处理则由单片机AT89C51来完成,其负责把ADC0809传送来的数字量经数据处理后,产生相应的显示码送到显示模块进行显示,显示模块主要由四位LED数码管组成,完成显示测量到的电压值。
毕业设计(论文)开题报告
题 目:基于单片机的数字电能表设计
院 (系):中原工学院继续教育学院
专 业:工业自动化
学 号:0653
姓 名:
指导教师:
填表日期:2015年12月
毕业设计(论 文)开题报告
1.本课题的目的及研究意义
1 选该课题的目的:
随着科技的飞速发展19世纪三四十年代,中国人民的照明途径还是主要由煤油灯为主,而在经济飞速发展的,科技产品日新月异的今天,电的应用已经深入中国人民的日常生活。电灯、冰箱、空调等等,统统都与电有着密切的关系。电在当今社会不可或缺,同样也涌现出了对电量的计量,从而出现了电能表这一计量仪表。电能表的发展历程主要是由最初的单一费率电能表到如今的复费率电能表。这与我国的多费率用电政策有关,旨在消峰镇谷,平衡用电。同样,在现在科技飞速发展,各种电器,仪表都逐渐趋近于自动化、人性化和智能化。而这些电气设备大都含单片机或者是CPU控制器。电能表已经与人们的生活息息相关,同样智能电能表也随着科技的发展涌现了出来。

基于单片机的数字电压表--开题报告

基于单片机的数字电压表--开题报告

基于单⽚机的数字电压表--开题报告毕业设计(论⽂)开题报告――基于单⽚机的数字电压表设计与实现引⾔在传统的电⼯和电⼦测量中⼴泛使⽤的模拟测量仪表,虽然具有可直观看出表针偏转了多少格或满刻度的百分之⼏等优点,但需要对读数加以换算或说明,尤其是不可避免地要带来⼈为的“视差”,不同的观察者会得到不同的结果。

数字仪表则不同,它可以将测量结果直接⽤数字显⽰出来,读数准确,设计简单,可以随⾝携带,使⽤上更加⽅便快捷。

⼀、数字电压表的历史发展与选题意义数字电压表(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DVMT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。

1.1数字电压表的历史发展数字电压表⾃1952年问世以来,已有50多年的发展史,⼤致经历了五代产品。

第⼀代产品是20世纪50年代问世的电⼦管数字电压表,第⼆代产品属于20世纪60年代出现的晶体管数字电压表,第三代产品为20世纪70年代研制的中、⼩规模集成电路的DVM近年来,国内外相继推出由⼤规模集成电路(LSI)或超⼤规模集成电路(VLSI)构成的数字电压表、智能数字电压表,分别属于第四代、第五代产品。

它们不仅开创了电⼦测量的先河,更以其⾼准确度、⾼可靠性、⾼分辨⼒、⾼性价⽐等优良特性⽽受到⼈们的青睐。

1.2选题意义相对于传统的指针表⽽⾔,数字电压表有以下特点:1. 读数直观准确;2. 显⽰位数;3. 准确度⾼,分辨率⾼;4. 测量范围宽;5. 扩展能⼒强;6. 测量数率快;7. 输⼊阻抗⾼;8. 集成度⾼,微功耗;9. 抗⼲扰能⼒强。

【《基于单片机的简易数字电压表的设计》开题报告2600字】

【《基于单片机的简易数字电压表的设计》开题报告2600字】
预期目标:
利用Keil5进行编写C语言程序,利用Proteus8搭建电路原理图,来实现数字电压表对于电压的测量,并且研究其测量的准确性和精度,电路里面使用STM32系列单片机,数模转换用内部自带ADC,用LM016L显示电压值,而且采用了低压差稳压器LM1117DT-3.3作为供电电源电路,通过软件方式实现了量程的自动转换。
6论文答辩2023年3月22日-2023年4月10日
(2)数字电压表测量的最小分辨率为1mV;
(3)可以根据输入的电压值大小来自动选择量程;
(4)采用字符液晶LM016L显示。
方法:
本设计选用STM32F103R6单片机来进行实验,内部有12位的ADC模块,可以将输入的电压进行数字化,进而输出。利用LM016L显示转换后的数字量,时钟电路提供时钟和周期,复位电路用来进行初始化,量程转换可以利用软件方式实现,由于该单片机引脚能承受的最大电压为3.3V,因此需要有报警电路,当电压超过3.3V时,可以通过报警电路中的蜂鸣器发出声音来进行提示。
[1]孙万麟.基于Proteus的单片机通信电路设计[J].实验室研究与探索, 2016, 35(10): 135-138.
[2]王晓彦. STM32单3-164.
[3]吴顺柳.基于单片机的高精度数字电压表的设计[J].电子制作, 2021(21): 87-89+69.
[7]周惠文.单片机技术在智能化电子产品中的运用策略[J].信息记录材料, 2021, 22(12): 137-138.
[8]张苗.液晶显示原理研究及显示缺陷分析[J].电子世界, 2020(07): 83-84.
[9]齐祥明.基于单片机的量程转换数字电压表设计[J].廊坊师范学院学报(自然科学版), 2019, 19(04): 38-41.

数字电压表开题报告

数字电压表开题报告


实施计划
• 本栏目与任务书的“计划进度”栏目对应,体现课题内 容。 • 2011-2012学年第1学期 • 第19周 了解设计需求和设计目标,资料准备。 • 寒假期间:阅读文献,准备开题报告。 • 2011-2012 2011-2012学年第2学期 2 • 第4周 写开题报告,搞清楚课题内容及设计方案。 • 第6周——11周,查找资料文献,选择各功能模块型号 或设计功能电路并且熟悉模块使用,绘制原理图,绘制 电路板图。 • 第12周——15周,编写程序和做出样机并下载调试。 • 第16周 预答辩,论文审阅与评阅 • 第17周 毕业答辩
• 数字电压表的出现使它已成为实现测量自动化、 提高工作效率不可缺少的仪表,数字化是当前计 量仪器发展的主要方向之一,而高准度的DC-DVC 的出现,又使DVM进入了精密标准测量领域。随 着现代化技术的不断发展,数字电压表的功能和 种类将越来越强,越来越多,其使用范围也会越 来越广泛。采用智能化的数字仪器也将是必然的 趋势,它们将不仅能提高测量准确度,而且能提 高电测量技术的自动化程序,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。从而提高计量检定人员 的工作效率。显
本部分着重在查阅现有的资料素材的基础上, 进行归纳整理、综合分析。对现有主要方法、 理论及设计进行对比分析,最好有自己的见解 和观点,指出问题所在。 • 主要用于说明所选课题的背景、现状及发展 方向。
• 在实际生产生活中,很多时候我们需要知道一 些电压数据,于是产生了测量电压的工具——电 压表。
• 控制器从最早的采用继电器、电子管发展到全晶 体管、集成电路、微处理器化,目前主要使用的 包括微处理器、微控制器、DSP等。微处理器就是 通用PC上对应的CPU,主要有Power-PC、 Motorrola68000、及ARM系列等。微控制器又称 单片机,将CPU、存储器(RAM、ROM)、和其 他外设封装在同一片集成电路里,常见的有8051 系列。DSP主要用来对数字信号进行快速处理计算, DSP 用在数字滤波、FFT、图像处理分析领域。控制器 的发展趋向于更高集成化、更小型化、更快速化、 更低功耗化、更多功能化。

数字电压表开题报告

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哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)开题报告题目:单片机数字电压表设计系(部)应用电子与通信技术系专业电子信息工程学生董晓辉学号1089211105班号0892111指导教师张迎辉开题报告日期2011年10月17日哈工大华德学院说明一、开题报告应包括下列主要内容:1.通过学生对文献论述和方案论证,判断是否已充分理解毕业设计(论文)的内容和要求2.进度计划是否切实可行;3.是否具备毕业设计所要求的基础条件。

4.预计研究过程中可能遇到的困难和问题,以及解决的措施;5.主要参考文献。

二、如学生首次开题报告未通过,需在一周内再进行一次。

三、开题报告由指导教师填写意见、签字后,统一交所在系(部)保存,以备检查。

指导教师评语:指导教师签字:检查日期:一.课题背景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,人们对测量仪器的精度和功能的要求也越来越高,所以准确可靠的电压测量仪器在实际工作以及教学研究中都具有重要的意义。

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,所以数字电压表就成为了一种必不可少的电压测量仪器。

数字电压表有各种形式,随着电子制造技术的发展,数字电压表向智能化、小型化、功能强等方向发展。

而单片机数字电压表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,其具有智能化、抗干扰能力强、可扩展性强、可与PC进行实时通信等优点。

本设计由单片机、A/D转换芯片、数码管显示电路结合而成,能准确的测量、显示被测电压值,适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。

另外,很多非电量比如温度、压力、气体浓度等,可以通过传感器把他们转换成电压的形式,由单片机数字电压表测量出来,实时传送给PC机以便进行相应的控制和处理。

因此单片机数字电压表可以拓展为各种通用数字测量仪表,应用在各种领域,把电量与非电量的测量水平提升到崭新的水平。

数字电压表开题报告

数字电压表开题报告

数字电压表开题报告数字电压表开题报告一、引言数字电压表是一种用于测量电压的仪器。

它通过将电压转换为数字信号,并通过显示屏显示出来,具有精确度高、易读性好等特点。

本文将对数字电压表的原理、应用领域以及未来发展进行探讨。

二、原理数字电压表的工作原理是将待测电压转换为数字信号,再经过一系列处理后进行显示。

其核心部件是模数转换器(ADC),它能将连续变化的模拟电压转换为离散的数字信号。

数字信号经过处理后,通过显示屏以数字形式呈现出来。

三、应用领域数字电压表在电子工程、电力系统、通信领域等广泛应用。

在电子工程中,数字电压表可以用于测量电路中的电压波形、电压幅值等参数,帮助工程师进行电路分析和故障排查。

在电力系统中,数字电压表可以用于监测电网的电压稳定性、电压波动等情况,保障电力供应的稳定性和安全性。

在通信领域中,数字电压表可以用于测试通信设备的电压输出、输入等情况,确保通信信号的质量和稳定性。

四、优势和挑战相比传统的模拟电压表,数字电压表具有许多优势。

首先,数字电压表具有更高的精确度,可以提供更准确的测量结果。

其次,数字电压表具有更好的稳定性和可靠性,能够长时间稳定工作。

此外,数字电压表还具有较大的测量范围和更多的功能选项,适用于不同的应用场景。

然而,数字电压表也面临一些挑战。

首先,数字电压表的价格相对较高,不适合一些低成本应用。

其次,数字电压表对环境要求较高,对温度、湿度等因素敏感,需要在特定条件下使用。

此外,数字电压表在高频测量和大电流测量方面仍存在一定的局限性,需要进一步改进和发展。

五、未来发展趋势随着科技的不断进步,数字电压表将会迎来更多的发展机遇。

首先,数字电压表的精确度将进一步提高,能够满足更高要求的测量需求。

其次,数字电压表将更加智能化,能够与计算机、移动设备等进行连接,实现远程监测和数据分析。

此外,数字电压表还将更加便携和易用,方便工程师在实际工作中的操作和携带。

六、结论数字电压表作为一种重要的电子测量仪器,在各个领域都有着广泛的应用。

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陕西理工学院毕业设计(论文)开题报告课题名称数字电压表的设计与制作课题来源教师科研课题类型实验研究型指导教师陈正涛姓名张保全院系电信工程系班级通信07(3)班选题的背景和意义:数字电压表在1952年由美国NLS公司首次创造,它刚开始是4位,50多年来,数字电压表有了不断的进步和提高。

数字电压表是从电位差计的自动化过程中研制成功的。

开始是4位数码显示,然后是5位、6位显示,而现在发展到7位、8位数码显示;从最初的一两种类型发展到原理不同的几十种类型;从最早的采用继电器、电子管发展到全晶体管、集成电路、微处理器化;从一台仪器只能测1-2种参数到能测几十种参数的多用型;显示器件也从辉光数码管发展到等离子体管、发光二极管、液晶显示器等。

数字电压表的体积和功耗越来越小,重量不断变轻,价格也逐步下降,可靠性越来越高,量程范围也逐步扩大。

DVM的高速发展,使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表,数字化是当前计量仪器发展的主要方向之一,而高准度的DC-DVC的出现,又使DVM进入了精密标准测量领域。

随着现代化技术的不断发展,数字电压表的功能和种类将越来越强,越来越多,其使用范围也会越来越广泛。

采用智能化的数字仪器也将是必然的趋势,它们将不仅能提高测量准确度,而且能提高电测量技术的自动化程序,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。

从而提高计量检定人员的工作效率。

这个课题的目的和意义在于使自己掌握对数字电压表的理解,自己动手设计数字电压表与仿真,它可以广泛的应用于电压测量外,通过各种变换器还可以测量其他电量和非电量,测量是一种认识过程,就是用实验的方法将被测量和被选用的相同参量进行比较,从而确定它的大小。

DVM广泛应用于测量领域每期测量的准确度和可信度取决于它的主要性能和技术指标。

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南京航空航天大学金城学院
毕业设计(论文)开题报告
题目基于单片机的数字电压表的设计
系部自动化系
专业自动化
学生姓名高英鑫学号2011032307
指导教师侯瑞职称讲师
毕设地点南京航空航天大学金城学院
2014年11 月22 日
但通常是按A/D转换方式的不同将DVM分成两大类,一类是直接转换型,也称比较型;另一类是间接转换型,又称积分型,包括电压-时间变换(VT变换)和电压-频率变换(V-f变换)。

(1) 逐次逼近比较型。

逐次逼近比较型电压表是利用被测电压与不断递减的基准电压进行比较,通过比较最终获得被测电压值,然后送显示器显示的。

虽然逐次比较需要一定时间,要经过若干个节拍才能完成,但只要加快节拍的速度,还是能在瞬间完成一次测量的。

图1所示是逐次逼近比较型数字电压表的原理框图。

图中,数码开关可把由基准电压源输出的高稳定性电压Ub分成若干个步进小电压Ub1、Ub2、Ub3等,而且这些步进电压的前一个值比后一个大一倍,用二进制表示则刚好增加一位,例如,取基准电压Ub为1024mV,并将其分成512mV、256mV、128mV、64mV、32mV、16mV、8mV、4mV、2mV、1mV等若干电压,然后通过控制电路将Ub逐个送到比较器与被测电压进行比较。

所取出的Uu应按从大到小顺序取出,也就是先取最大的电压Ub1与UX进行比较,若Ub1>Ux,就由数码寄存器输出一个数码“0”,并舍去Ub1;若Ubt<Ux,则由数码寄存器输出一个数码“1”,并保留Ub1,以便与下一个取出的步进电压Ub2相加,相加后的电压重新与被测电压在比较器中进行比较,并重新输出数码,决定取舍。

这个原则称为从大到小、舍大留小的原则。

按此原则逐个取出Ub进行比较后,将数码寄存器输出的二进制码按序排列就会等于被测电压值。

图1 逐次逼近比较型数字电压表的原理框图
(2) 电压-时间变换型。

所谓电压-时间变换型是指测量时将被测电压值转换为时间间隔△t,电压越大,△t越大,然后按△t大小控制定时脉冲进行计数,其计数值即为电压值。

电压-时间变换型又称为V-T型或斜坡电压式,其原理框图如图2所示。

控制器ST是电压表的指挥部,它每隔一定时间(例如每隔2s)就发出一个启动脉冲,一方面利用启动脉冲打开控制门T,让等间隔的标准时间脉冲序列能通过控制门进入十进制计数器;另一方面启动脉冲触发斜坡电压发生器,使它开始产生一个直线上升的斜坡电压,在斜坡电压上升的过程中,斜坡电压不断与被测电压在电压比较器中进行比较,当斜坡电压等于被测电压Ux时,电压比较器即发出关门信号,将T门关闭。

这时十进制计数器所保留的数就是T门从开启到关闭的时间间隔中,通过T门的标准间脉冲的个数。

被测电压Ux越大,斜坡电压从零上升到被测电压Ux,值所需要的时间、T门开启时间也越长,计数器所计数值也越大,利用数码显示器将计数器所计数值显示出来,所计的数就是通过T门的脉冲个数。

适当选择标准脉冲发生器的重复频率和斜坡斜率,就能使通过T门的脉冲个数与被测电压值相等,显示器上便可以直接显示出被测电压值。

图2 V-T型数字电压表原理框图
(3) 电压-频率变换型。

所谓电压-频率变换型是指测量时将被测电压值转换为频率值,然后用频率表显示出频率值,即能反映电压值的大小。

这种表又称为V-f型,图3为V-f型数字电压表原理框图。

图中有两个振荡器,HO为固定频率振荡器,AO为可控频率振荡器。

利用被测电压直接控制AO的输出电压频率,使被测电压越大,频率就越高,经混频器混频之后,输
出的频率也越高;当被测电压为零时,让可控频率振荡器AO输出的频率等于HO的频率,经混频器混频之后,输出频率为零。

这样就能通过可控频率振荡器,把被测电压值转换为频率值,然后通过计数显示出来。

只要适当选择AO和HO的振荡频率,就能够使显示器读数直接等于被测电压值。

图3 V-f型数字电压表原理框图
数字电压表的设计和开发,已经有多种类型和款式。

传统的数字电压表各有特点,它们适合在现场做手工测量,要完成远程测量并要对测量数据做进一步处理,传统数字电压表是无法完成的。

然而基于PC通信的数字电压表,既可以完成测量数据的传递,又可借助PC做测量数据的处理。

所以这种类型的数字电压表无论在功能和实际上,都具有传统数字电压表无法比拟的特点,这使得它的开发和应用具有良好的前景。

基于单片机的简易数字电压表设计,控制系统采用AT89C51单片机,A/D转换器采用ADC0809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0V~5V的8路输入电压值,并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。

本系统用单片机AT89C51构成数字电压表控制系统,具有精度高、速度快、性能稳定和电路简单且工作可靠等特点,具有很好的使用价值。

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