单片机电压采集装置

合集下载

基于单片机的数字电压表设计

基于单片机的数字电压表设计一、引言在电子测量领域中，电压表是一种常用的测量仪器，用于测量电路中的电压值。

传统的模拟电压表由于精度低、读数不便等缺点，逐渐被数字电压表所取代。

数字电压表具有精度高、读数直观、抗干扰能力强等优点，广泛应用于工业自动化、电子设备检测、实验室测量等领域。

本文将介绍一种基于单片机的数字电压表设计方案，详细阐述其硬件电路设计、软件编程实现以及系统性能测试。

二、系统总体设计方案（一）设计要求设计一款基于单片机的数字电压表，能够测量 0 5V 的直流电压，测量精度为 001V，具有实时显示测量结果的功能。

（二）系统组成本数字电压表系统主要由以下几个部分组成：1、传感器模块：用于将输入的电压信号转换为适合单片机处理的电信号。

2、单片机模块：作为系统的核心，负责对传感器采集到的数据进行处理和计算，并控制显示模块显示测量结果。

3、显示模块：用于实时显示测量的电压值。

三、硬件电路设计（一）传感器模块选用 ADC0809 作为模数转换芯片，它具有 8 个模拟输入通道，可以将 0 5V 的模拟电压转换为 8 位数字量输出。

（二）单片机模块选择 AT89C51 单片机作为控制核心，它具有 4K 字节的 Flash 程序存储器和 128 字节的随机存取数据存储器。

（三）显示模块采用液晶显示屏（LCD1602）作为显示器件，它能够清晰地显示数字和字符信息。

四、软件编程实现（一）编程语言选择使用 C 语言进行编程，C 语言具有语法简洁、可移植性强等优点。

（二）主程序流程主程序首先进行系统初始化，包括单片机端口初始化、LCD1602 初始化、ADC0809 初始化等。

然后启动 ADC0809 进行模数转换，读取转换结果并进行数据处理，计算出实际的电压值。

最后将电压值发送到 LCD1602 进行显示。

（三）模数转换子程序ADC0809 的转换过程通过控制其启动转换引脚（START）和读取转换结束引脚（EOC）来实现。

51单片机电压电流采样电路设计

51单片机是一种常用的微控制器，广泛应用于各种电子设备中。

在很多电子设备中，需要对电压和电流进行采样和测量，以确保设备正常运行和安全使用。

设计一个稳定、精准的电压电流采样电路对于电子设备的正常运行至关重要。

本文将介绍51单片机电压电流采样电路的设计原理、实现方法和相关注意事项，希望能够为初学者提供一些帮助。

一、设计原理1.1 电压采样原理电压采样是通过模数转换器（ADC）将模拟电压信号转换为数字信号的过程。

在51单片机中，有多个模拟输入引脚可以用于电压采样。

通过选择合适的参考电压和采样精度，可以实现对不同电压范围的准确采样。

1.2 电流采样原理电流采样通常需要借助电流传感器或电流互感器来实现。

通过将电流信号转换为与之成正比的电压信号，然后使用ADC进行采样，可以实现对电流的准确测量。

二、电压采样电路设计2.1 电压采样电路原理图在设计电压采样电路时，需要考虑信噪比、采样精度和参考电压的稳定性。

一般来说，可以通过电阻分压网络将被测电压信号转换为微控制器可以接受的范围内的电压信号。

2.2 电压采样电路实现在实际设计中，可以选择合适的电阻数值和参考电压，使得被测电压在不损失精度的前提下可以被精准采样。

还需要注意电源滤波和去耦电容的设置，以提高电路的稳定性和抗干扰能力。

三、电流采样电路设计3.1 电流采样电路原理图电流采样电路通常需要借助电流传感器或电流互感器来实现。

在设计电流采样电路时，需要考虑到电流传感器的灵敏度、线性度和频率特性，以确保采样的准确性和稳定性。

3.2 电流采样电路实现在实际设计中，需要根据被测电流的范围和精度要求选择合适的电流传感器，并通过运算放大器等电路将电流信号转换为微控制器可以接受的范围内的电压信号。

还需要注意电流传感器的电源和接地，以确保电路的正常工作。

四、电压电流采样电路的综合设计4.1 电压电流采样电路整体连接在设计完成电压和电流采样电路后，需要将两者连接到51单片机的模拟输入引脚，并编写相应的程序进行数据采集和处理。

用单片机实现电压采集

⽤单⽚机实现电压采集⽂档介绍：中国矿业⼤学单⽚机课程设计姓名：学号：专业：电⼦科学与技术题⽬：⽤单⽚机实现电压采集专题：单⽚机系统设计指导教师：设计地点：时间： 2011-042011 年 4⽉单⽚机课程设计任务书专业年级学号学⽣姓名任务下达⽇期： 2011 年 4⽉ 18⽇设计⽇期： 2010年4⽉18⽇⾄ 2010年 4⽉29⽇设计题⽬：⽤单⽚机实现电压采集设计专题题⽬：单⽚机系统设计设计主要内容：1、制作可产⽣0⾄+5V电压模块2、制作单⽚机电压采集装置设计要求：⼀、基本要求（1）制作可产⽣0⾄+5V电压模块（2）制作单⽚机电压采集装置电压采集功能在ADC0809的0通道输⼊0～5V电压，实时显⽰被测电压值（显⽰精度0.001V，即显⽰1位整数，3位⼩数）。

⼆、扩展要求（1）指定通道采集按：通道＋1按：通道－1按：循环采集显⽰，默认每通道显⽰2秒钟按1：。

报警设置报警上限默认为.0V ，警下限默认为0.0V按：⼀绪论 11.1系统概述 11.1.1设计性质、⽬的、任务 .. 11.2系统设计⽅案 (1)1.2.1系统设计原理框图 (2)⼆硬件电路设计 22.1 主要芯⽚介绍 22.1.1 AT89S51 22.1.2 A/D0809 32.2 单⽚机电路 42.1.1 单⽚机电路板42.2.2 单⽚机最⼩系统 42.2.3 单⽚机的复位电路 52.2.4 开关电路 52.2.5 显⽰译码电路 62.2.6 蜂鸣器和继电器电路 72.3 A/D转换 72.3.1 ADC0809内部结构 72.3.2 ADC0809转换原理 82.3.3电路设计82.3.4采集数据和对应电压的转换 8三软件设计 93.1 设计任务 93.1.1 基本任务 9。

单片机电压采样电路 -回复

单片机电压采样电路-回复什么是单片机电压采样电路？单片机电压采样电路是一种用于采集和处理电压信号的电路，主要用于将外部电压输入转换为单片机可读取的数字信号。

单片机电压采样电路的主要功能是将模拟电压信号转换为对应的数字量，以便单片机进行处理和判断。

单片机电压采样电路在各种电子设备中广泛应用，例如温度监测、电池电压检测、传感器信号采集等。

单片机电压采样电路的构成单片机电压采样电路通常由以下几个主要部分组成：1. 电压输入端：用于接收外部电压信号的引脚或接口。

2. 采样电阻：用于限制电流，保护输入端，并将电压信号转换为与输入电压成正比的电压降。

3. 运放电路：用于放大和处理采样电阻输出的电压信号，以提供更高的输出电压。

4. ADC（模数转换器）：用于将模拟电压信号转换为数字量，以便单片机进行处理。

步骤一：设计采样电阻首先，根据电压采样电路的要求，选择合适的采样电阻的阻值。

常用的电阻阻值有10KΩ、100KΩ、1MΩ等。

这里的选择应根据采样信号的幅值和频率来确定。

通常情况下，阻值越大，对信号源的影响越小，但也会引入更多的噪声。

因此，需要根据实际情况进行权衡。

步骤二：设计运放电路运放电路的设计主要考虑放大倍数、输入电阻、输出电阻以及电源电压等因素。

放大倍数决定了输出信号的幅度，输入电阻决定了对应的输入电压范围，输出电阻影响了电压输出的稳定性，电源电压决定了运放的工作情况。

运放电路中常用的结构是非反馈运放电路，其中最常用的是差动放大器和非反馈放大器。

差动放大器对输入信号进行放大，并提供差分输出，以提高信号的抗干扰能力。

非反馈放大器则通过提供一个放大倍数确定的反馈电阻来放大输入信号。

步骤三：设计模数转换器模数转换器（ADC）是单片机电压采样电路中最关键的部分。

它将模拟电压信号转换为单片机可读取的数字信号。

常用的ADC类型有逐次逼近型ADC和Sigma-Delta型ADC。

逐次逼近型ADC通过逐步比较模拟输入电压与参考电压，来逼近要转换的模拟输入电压，最后将其转换为数字输出。

基于单片机电压采集电路设计完整版

基于单片机电压采集电路设计集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]1引言数据采集是分析模拟信号量数据的有效方法。

而实时显示数据是自动化检测系统的现实需求。

在测试空空导弹导引头的过程中，导引头的响应信号包括内部二次信号和模拟量电压信号。

检测过程中要求检测系统实时显示导引头的工作状态，显示二次电源和模拟量响应电压信号，判断导引头性能，同时保证在非常情况下人为对导引头做出应急处理，保护导引头。

对于模拟量电压信号，通常采用模数转换、事后数据标定的方法实现。

根据现实需求，研制相应检测系统可作为导引头日常维护和修理的重要工具。

这里介绍一种基于单片机和CPLD的实时数据采集显示系统设计方案。

?2系统构成该系统中待采集显示电压信号共路，动态电压范围为－~+27V。

由于这些电压信号变化频率较低，或者认为频率无变化，且检测系统只关心其电压值，所以在低采样率下就可满足系统要求。

根据需求，系统设计的采样率即显示刷新速率在1．56k／s以上。

采用单片机80C196KB和可编程逻辑器件78SLC为核心控制器，以80C196KB内部集成A/D转换器作为模数转换器实现16路电压信号的实时数据采集、显示、控制。

该系统总体设计结构框图如图1所示。

整个系统主要由信号预处理、信号选通、单片机采集、双机以及数据处理显示等构成。

其中，信号选通模块由CPLD和多路模拟选择器组成。

3系统硬件电路设计3．1信号预处理电路由于待采集电压信号输入动态范围较宽，且极性各异，对于单片机A／D转换器来说，需要调理到能够采集的电压范围闱0~5V，所以要统一调理采集信号，如图2所示。

图2中运放和1556均采用双电压供电，以提高动态信号输入范围；均采用精度为0．1％的精密型金属膜电阻，以提高电压转换精度。

在二级电压凋理过程中，MC1556同相输人端采用电路以减少长时间通电情况下温度升高对系统产生的不良影响。

南于电压跟随器具有输入阻抗大和输出驱动能力强的特点，故在预处理电路的输入端和输出端均采用电压跟随电路。

基于51单片机的电压、频率采集系统

待中断了。３中断服务子程序流程２本系统中用到两个中断：部中断０和定时器１外中断。外部中断０的输入口与ＡＣ８９的转换结束口ＥＣ相连，Ｄ００Ｏ当
图１是系统的硬件结构框图。
盟：ＬＤ小或撤警Ｅ
了５５．％和５８．％。
图２Ｔ中断服务子程序流程图，１
４结束语本设计是双电源切换装置的一小部分，有ＣＵ利用率高、行具Ｐ执速度快、简单易行等特点，同时可以在外围进行电路扩展，故具有推广价值。由于该系统差要但是电压和频率的采集和实时监控，没有涉及到电压和频率的控制设计，以在控制：面所有待进一步研究。另外基于系统本身及器件转换中存在误差的缺点，该设计还需要进一步提高精度、减小误差，从而提高系统的整体性能，
ＡＣ８９Ｄ００转换结束后．Ｏ．Ｃ发出中断信号通知单片机进行中断。它的Ｅ中断服务子程序所需要完成的工作是读入被转换了的８位数字量，再将这个８位的十六进制数转换成待显示的七段显示码存入缓冲器中。另一 —个中断为系统内部的定时器Ｔ中断。它有两个功能：是对１一外部矩形脉冲信号进行定时计数，ｓ１内所得到的计数值即使频率值；二是用于中断显示，时间到一次，示—位，计数就显由于定时时间很短，人眼看起来各位数码显示管就像“ 同时 ” 示一样。该中断服务子程序的显
流程图如图２所示。
Hale Waihona Puke 被测电溺｝瞄
片

单片机电压采集与显示

基于单片机的电压采集摘要： (2)关键词： (2)引言 (3)一、电路设计方案及原理说明 (4)1.1 ADC0809模数转换芯片 (5)1.2 AT89C51单片机 (9)1.3 4个共阳7段数码管显示器 (10)1.4 系统整体工作原理 (11)二、软件设计 (12)三、设计框图 (17)3．1硬件总体框图 (17)3.2主程序流程图 (18)3.3待测信号源单元电路 (19)3.4 AT89C51单片机（如下图所示） (20)3.5单片机控制单元 (20)3.5.1外部时钟电路 (20)3.5.2复位电路 (20)3.5.3数码管显示模块 (21)四、实验仿真 (21)摘要：本设计待测的输入电压为8路，电压范围为0～5V，使用目前广泛使用的AT89C51来做控制系统，用ADC0809来进行模拟电压的采集及模数转换，实现采集8路数据，并将结果在四位一体数码管上进行显示。

该系统主要包括几大模块：数据采集模块、A／D转换模块、控制模块、显示模块。

显示部分由LED数码显示器构成。

该数字电压表具有电路简单，成本低等优点，可以方便地进8路A／D转换量的测量。

关键词：电压采集、ADC0809、A/D转换、单片机89C51、数码管显示引言随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统在多个领域有着广泛的应用。

数据采集是工、农业控制系统中至关重要的一环，在医药、化工、食品、等领域的生产过程中，往往需要随时检测各生产环节的温度、湿度、流量及电压等参数。

同时，还要对某一检测点任意参数能够进行随机查寻，将其在某一时间段内检测得到的数据经过转换提取出来，以便进行比较，做出决策，调整控制方案，提高产品的合格率，产生良好的经济效益。

随着工、农业的发展，多路数据采集势必将得到越来越多的应用，为适应这一趋势，作这方面的研究就显得十分重要。

在科学研究中，运用数据采集系统可获得大量的动态信息，也是获取科学数据和生成知识的重要手段之一。

基于单片机的高精度智能交直流电压数据采集系统设计

基于单片机的高精度智能交直流电压数据采集系统设计电压是电子与电力系统中最基本的测量元素之一，快速准确地获取电压值一直是数据采集与电子测量仪器研究的重要内容之一。

传统的指针式电压表具有精度低、可视距离近、功能单一等缺陷，已不适应高速信息化的发展需要。

目前市场上广泛使用的数字电压表智能化程度低，测量电压时需手动切换量程，当量程选择不当时会出现测量精度下降、乃至烧坏电压表的极端情况；而高精度的全量程无档数字电压表一般都采用了DSP、FPGA或CPLD等复杂电路系统，硬件和软件实现成本较高。

为此，笔者设计研制出了一种以单片机为控制主体的智能交流直流电压数据采集系统，具有体积小、精度高、结构简单、使用与读数方便、性价比高、适应范围宽等优点，有效地弥补了上述各种电压表系统的缺点和弊端。

1 系统总体方案该电压数据采集系统主要由电压衰减器、量程转换及放大电路、AC/DC转换电路、A/D 转换电路、主控单片机STC89C52以及LCD显示电路等5个部分组成，其原理框图如图1所示。

电压衰减器和放大器将待测模拟信号电压值转换到AC/DC变换器的输入电压范围内，直流电压经衰减放大后不需作AC/DC转换；量程转换电路根据输入到A/D转换器的模拟直流电压大小，由单片机判断后控制继电器对衰减放大电路作相应的调整，确保选择出最佳量程；A/D转换由单片机启动，在软件中对采集到的数据作数字滤波、标度变换和系统误差校准等处理后，根据电压类型标志位在LCD上显示测量值和电压类型。

2 系统硬件设计2．1 电压衰减、放大和量程转换电路电压衰减放大和量程转换电路如图2所示。

电阻R1～R5构成衰减系数分别为1、10、100、1 000、10 000的分压器，将被测输入电压Uin衰减至0～200 mV范围内并送至后端电路放大、AC/DC转换(直流电压不需转换)、A/D转换以及由单片机进行采集、处理与显示。

为了降低测量误差，分压电阻R1～R5均选用误差为±0．5％的精密金属膜电阻。

STC15w单片机电压采集十位精度

摘要本文论述了基于STC单片机的高精度的数字直流电压表的设计。

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，数字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万用表的精确度。

本设计实现对0-5V模拟电压进行采集，并用数码管显示。

本文中数字电压表的控制系统采用STC15W4K32S4为主要硬件，实现简易数字式直流电压表的硬件电路与软件设计，并基于KEIL4设计了整个软件，仿真结果表明，该设计达到了设计要求。

关键词：A/D转换器，单片机，STC15W4K32S4AbstractThis paper discusses on STC microcontroller based the design of high precision digital dc voltmeter. Digital voltmeter is the core and foundation, many digital instrument digital voltmeter is the continuous analog such as dc voltage is transformed into discrete and display, discrete digital form of the digital meter's internal core component is the A/D converter, the precision of the converter to A large extent affects the accuracy of the digital multimeter. This design was carried out on the 0 to 5 v analog voltage acquisition, using digital tube display. In this article the digital voltmeter STC15W4K32S4 is adopted in the system as the main hardware, to achieve simple hardware circuit and software design of the digital dc voltmeter, and based on KEIL4 design the whole software, the simulation results show that the design meets the design requirements.Key words: A/D converter, single-chip microcomputer, STC15W4K32S4目录摘要 (1)1.概述 (1)1.1 题目要求 (1)1.2 设计思路 (1)1.3 PROTEUS简介 (1)1.4 KEIL简介 (1)1.5 单片机简介 (2)2.总体设计 (3)2.1总体设计流程图 (3)2.2总体软件设计思路 (4)3.硬件设计 (5)3.1 LED显示 (5)3.2电压信号采集 (5)3.3电源电路设计 (6)3.4 STC15W4K32S4 (6)3.5 硬件总体电子线路图 (8)4.软件设计 (9)4.1主程序 (9)4.2显示程序 (13)5.总体调试 (15)实物图 (15)6.设计总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录 (19)元件清单 (19)1.概述1.1 题目要求运用所学单片机原理及应用、模拟电子电路和数字电路等方面的知识，设计出一个以STC15W4K32S4为核心的直流数字电压表，完成电流信号的采集、处理、显示及接口电路等部分的软、硬件设计，实现A/D转换，用发光数码管显示当前测量值。

STC单片机内部ADC采集电压用数码管显示

STC单片机内部ADC采集电压用数码管显示STC单片机内部ADC采集电压用数码管显示/////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////// ///特点：/// ///1、数码管显示用中断方式/// ///2、STC12C5A60S2内ADC采样电压值，先采样30次然后去掉上下10个再取平均值/// ///3、采集数据用串口发送到PC /// ///------------------------------------------------------------------------shenzhen---iqss----2011/02/23--------/////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //////////////////////////////#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define segp P0#define scanp P2uchar code tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82, 0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e}; //不带点段驱动信号uchar code tab_d[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10}; //带点段驱动uchar code scan[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}; //位扫描驱动信号uint display[4]={0,0,0,0}; //初始显示数字uint con=0, _data=0,data2=0; //con显示循环变量_data为ADC采样值临时变量data显示数据临时变量sfr P1ASF=0x9d; //下面五行为ADC定义sfr ADC_CONTR=0xbc;sfr ADC_RES=0xbd;sfr ADC_RESL=0xbe;sfr AUXR1=0xa2;void t0_t1_init(); //t0显示扫描定时器和t1串口比特率定时器初始化函数void adc_init(); //adc初始化函数void uart_out(uchar byte); //串口发送字节函数uint average(uint buffer[30]); //采样数据处理函数void AD(); //电压采样30次函数void delay1ms(uchar x); //延时函数void main(){t0_t1_init();adc_init();while(1){AD();}}/////////定时器初始化///////void t0_t1_init(){ SCON=0x50;PCON=0;TMOD=0x21;TH1=TL1=0xe6;TH0=0xf0;TL0=0x60;EA=ET0=1;// ES=1;TR1=1;TR0=1;}/////ADC初始化///////void adc_init(){ P1ASF=0x01; //启动P10为ADC模拟输入口把内部上拉电阻断开AUXR1 &= 0xfb; //adrj_0 高8位在ADC_RESADC_RES=0; //初值ADC_CONTR=0x80; //开启ADC电源SPEED_1_1,chs000(选择AD采样通道p10) delay1ms(2);// IE|=0xa0;}//////采集30次电压值//////void AD(){ char i;uint temp_buf[30]={0};for(i=0;i<30;i++){ ADC_CONTR |=0x08; //开启转换while((ADC_CONTR&0x10)==0);ADC_CONTR &=0xe7; //清除标志temp_buf[i]=ADC_RES; //取出数值到temp_buf}_data=average(temp_buf); //采样30次后的数据代入处理函数处理后返回处理后的数值，给下面用串口发送出去uart_out(_data);}/////先对整个数组的三十个值进行从小到大的排列，/////////再去掉最大5个和最少5个再求平均值；函数返回temp值/// uint average(uint buffer[30]){uchar i,j;uint temp;for(i=1; i<30; i++)for(j=29; j>=i; --j){if(buffer[j-1] > buffer[j]){temp = buffer[j-1];buffer[j-1] = buffer[j];buffer[j] = temp;}}temp = 0;for(i=5; i<25; i++){temp += buffer[i];}temp = (uint)(((float)temp) / 20 + 0.5);return(temp);}///显示数据处理及扫描显示中断服务函数//// void t0_4ms(void) interrupt 1{data2=_data;data2=_data*19.53;display[3]=tab_d[data2/1000];display[2]=tab[(data2/100)%10];display[1]=tab[(data2/10)%10];display[0]=tab[data2%10];TH0=0xf0;TL0=0x60;if(++con==5) con=1;// segp=0xff;segp=display[con-1];scanp=scan[con-1];}///串口发送节字函数//// void uart_out(uchar byte) { SBUF=byte;while(TI==0);TI=0;}///1ms延时////void delay1ms(uchar x) { uchar i,j;for(i=0;i<x;i++)< p=""> for(j=0;j<250;j++); }</x;i++)<>。

基于VB和单片机的电压信号采集系统的研制

端Ｖ，由ＡＤＩ可ＤＡ、ＤＢＩＤＤＣ位地址选通。中选择第０ＡＤ￣Ａ三图通道作为模拟信号输入端；ＯＤ与Ｐ．－Ｏ７Ｄ — ７０ＯＰ．连接，ＥｌＯ为时Ｄ７Ｄ－０输出转换后的数据，数据送往Ｐ该０口，ＯＣ为转换结束信号，出Ｅ输端口ＯＥ输出允许控制端口，Ｌ为ＣＫ为时钟输入端。（）信接口电路：２通本文通信的实现是利用Ｐ机自带的ＲＳＣ一２２３口与Ａ９５的ＲＸＩＤ实现的。Ｔ８Ｓ１Ｄ￣ＴＸ由于Ｒｓ３信号的电平一２２是：ｖ一ｖ（一３一１逻辑１＋３５）Ｖ一十１ｖ（５逻辑０单片机串口信号电而平为ＴＴ电平逻辑１Ｌ大干３６．Ｖ逻辑０于Ｏ３。小．Ｖ）因此Ｐ机与单片机Ｃ之间通过ＲＳ３通信必须进行两者之间的电平转换。ＭＡ３芯２２用Ｘ２２片可完成以上任务。ｘ３内部有一个电源电压变换器通过外部Ｍａ２２连接四ｌ的电容为了提高抗干扰能力可以在ＶＣＵＦ端加一个０１．Ｕ
简洁．实用。
关键词：ＢＡＤＶ／转换信号采集单片机中图分类号：２ＴＰ４７文献标识码：Ａ
文章编号：７ —０８２１）５ｃ一０１－０１４９Ｘ（００（）０２６２５
在物理实验中我们经常需要测量各种物理量，如速度、例质量、力等，些物理量往往无法用计算机存储和处理，常采用压这通人工抄写输入计算机再作数值处理。一些新开发的物理实验中，在已把计算机数据采集系统引入其中，样大大地提高了实验精度这和效率。果我们能设计一个系统把模拟信号转换成数字信号，如用计算机直接采集和处理，在这基础上就可以对某些实验系统加以改造，现计算机控制和处理。面给出的就是基于ＶＢ单片机实下和的电压信号采集系统，系统以Ｐ该Ｃ机为上位机，片机为下位机，单可以采集Ｏ５－Ｖ的模拟电压。系统成本低廉在某些场合具有一定该的应用价值。果我们再配上传感器，过调理电路对信号加以放如通大和处理，即可开发具有实验价值的教学仪器。下面我们就硬件和软件两方面加以阐述。

基于STM32F103单片机电流电压采集系统设计

基于STM32F103单片机电流电压采集系统设计一、本文概述随着现代电子技术的快速发展，电流和电压的精确采集在诸多领域中，如电力监控、能源管理、工业自动化等，都扮演着至关重要的角色。

STM32F103单片机，凭借其强大的处理能力、灵活的扩展性和高性价比，已成为众多电子系统设计者的首选。

本文旨在探讨基于STM32F103单片机的电流电压采集系统设计，通过对硬件电路和软件程序的详细解析，为相关领域的工程师和研究者提供一种可靠的、高效的电流电压采集方案。

本文将首先介绍电流电压采集系统的总体设计方案，包括硬件架构的选择、关键元件的选型以及系统的工作原理。

随后，将详细介绍电流电压采集电路的设计，包括模拟信号的处理、模数转换器的配置以及信号调理电路的实现。

在软件设计方面，本文将阐述STM32F103单片机的编程环境搭建、数据采集程序的编写以及数据处理和传输的实现方法。

本文还将对系统的性能进行评估，包括精度测试、稳定性分析和响应速度测试等。

通过本文的研究，我们期望能够为电流电压采集系统的设计提供一套完整、实用的解决方案，为相关领域的工程实践和技术创新提供有力支持。

本文也希望激发更多研究者对基于STM32F103单片机的电子系统设计进行深入研究，共同推动电子技术的发展和应用。

二、系统总体设计在设计基于STM32F103单片机的电流电压采集系统时，我们首先需要考虑的是系统的整体架构和功能需求。

系统总体设计的主要目标是实现高精度的电流和电压数据采集，同时保证系统的稳定性和可靠性。

核心控制器：选择STM32F103单片机作为系统的核心控制器，负责数据采集、处理和控制逻辑的实现。

信号调理电路：设计合适的信号调理电路，将采集到的模拟信号转换为适合STM32F103处理的电压范围。

这包括电流转换电路和电压跟随电路，以确保信号的准确性和稳定性。

ADC模块：利用STM32F103内置的ADC模块进行模拟信号到数字信号的转换，实现高精度的数据采集。

基于51单片机的电压表的设计

引言在电量的测量中，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。

由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、测量速度快等特而得到广泛应用[1]。

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。

数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础[2]。

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。

目前，由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。

最近的几十年来，随着半导体技术、集成电路（IC）和微处理器技术的发展，数字电路和数字化测量技术也有了巨大的进步，从而促使了数字电压表的快速发展，并不断出现新的类型[3]。

数字电压表从1952年问世以来，经历了不断改进的过程，从最早采用继电器、电子管和形式发展到了现在的全固态化、集成化（IC化），另一方面，精度也从0.01%-0.005%。

目前，数字电压表的内部核心部件是A/D转换器，转换的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度，因而，以后数字电压表的发展就着眼在高精度和低成本这两个方面[4]。

本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容，本系统主要包括三大模块：转换模块、数据处理模块及显示模块。

其中，A/D转换采用ADC0808对输入的模拟信号进行转换，控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算处理，最后驱动输出装置LED显示数字电压信号[5]。

1 设计总体方案1.1设计要求：完成系统的硬件电路设计与软件设计；采用汇编或C 语言编程；采用Proteus 、KeilC 等软件实现系统的仿真调试。

基于单片机的电池电压检测方案设计

基于单片机的电池电压检测方案设计电池是电子设备中常用的能量供应装置，而电池的电压是电池当前状态的重要指标之一。

设计一种基于单片机的电池电压检测方案，能够及时准确地获取电池的电压状态，对于延长电池寿命、保障设备安全具有重要意义。

一、方案设计目标1. 实现对电池电压的实时监测，提前预警电池状态。

2. 利用单片机实现对电池电压的准确测量和处理。

3. 设计一套电池电压检测方案，能够灵活应用在不同类型、不同规格的电池上。

二、方案设计思路1. 采用单片机进行数据采集和处理，以减小电路复杂度，提高测量精度。

2. 使用模拟转换芯片进行电压信号的模拟-数字转换，提高测量精度和稳定性。

3. 设计一套合理的电池电压检测算法，减小温度、电流等外界因素对测量结果的影响。

4. 灵活设置电池电压报警阈值，能够根据不同应用场景对电压状态进行定制化监测。

三、方案设计详解1. 单片机选择单片机作为方案的核心部件，需具备足够的计算能力和IO引脚用于数据采集和输出。

常见的单片机包括STC89C52、STM32、Arduino等，具体选择应根据实际应用需求来定。

2. 模拟-数字转换电池电压是一个模拟信号，需要通过模拟-数字转换芯片将其转换成数字信号，以供单片机进行处理。

常见的模拟-数字转换芯片有MCP3208、ADS1115等，具有多路输入、高分辨率和内部参考电压等特点，能够满足电池电压检测的需求。

3. 电池电压检测算法电池电压的检测需要考虑到多种因素的影响，如温度、负载电流等。

需要设计一套合理的检测算法，能够在保证测量精度的减小外界因素的干扰。

常见的电池电压检测算法包括移动平均滤波、二次差分滤波等，根据具体情况选择合适的算法。

4. 报警系统设计电池电压状态良好与否，对于设备运行的安全性有着直接的影响。

需要设计一套完善的报警系统，能够在电池电压低于预设阈值时及时报警，以便进行相关的处理和维护。

报警系统可以通过单片机的IO口控制蜂鸣器、LED灯等进行报警提示，也可以与其他设备进行通讯，实现远程监测和控制。

单片机电压采集

单片机电压采集(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--基于Proteus的数字电压表设计与仿真专业：0811电子信息工程学号： 08128041 姓名：唐浩摘要：在现代检测技术中，常用高精度数字电压表进行检测，将检测到的数据送入微型计算机系统，完成计算、存储、控制等功能。

本文中数字电压表的控制系统采用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。

该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，调节工作可实现自动化，还可以方便地进行8路A/D转换的测量，远程测量结果传送等功能。

数字电压表可以测量0~5V的电压值，并在四位LED数码管上轮流显示, 并且应用Proteus的ISIS软件进行单片机系统设计与仿真.关键词：单片机；数字电压表；A/D转换ADC0809；ProteusDesign and Simulation of digital Voltmeter Based on Proteus Abstract：In modern measuring technology, it is often required to conduct site measuring with a digital voltmeter. The data measured will then be input into the micro-computer system to execute such functions like calculating, storing, controlling, and displaying. The digital voltmeter control system described in this paper makes use of AT89C51 SC computer and ADC0809 A/D converter to fulfill the designing of the software as well as the electrical circuit. The voltmeter features in simple electrical circuit, lower use of elements, low cost and automatic regulation, while it can also easily carry out the duties of measuringA/D converted values from 8 routes and remote transfer of measuring data. The meter is capable of measuring voltage from 0 to 5 volt, and displaying themeasurements in turn or only that from a selected route，and use software ISIS of Proteus to realize the circuit design and simulation.。

单片机实训电池检测仪总结

单片机实训电池检测仪总结
单片机实训电池检测仪是一种用单片机作为核心控制器的电池状态检测装置，通过测量电池的电压、电流等参数，来判断电池的健康状态和剩余容量。

下面是对电池检测仪实训的总结：
1. 设计目的和意义：电池在各类电子设备中广泛使用，因此电池状态的检测对于设备的性能和使用寿命具有重要意义。

通过电池检测仪的实训，能够加深对单片机及相关硬件的了解和应用，提升电子工程技术实践能力。

2. 实验原理：电池检测仪主要通过测量电池的电压变化来推测电池的剩余容量。

借助单片机的AD转换功能，实时采集电池的电压并显示在LCD屏幕上，通过设定合适的阈值来预警低电量状态。

3. 实验过程：根据实验的要求，先搭建电路连接，然后编写单片机的程序代码，包括AD转换的配置和结果处理，LCD屏幕的显示等。

在实验过程中需要注意电池的正负极的接线正确，防止电路短路和其他安全问题。

4. 实验结果与讨论：通过实验观察和记录电池的电压随时间的变化，可以得到电池的放电曲线。

根据放电曲线的特点，可以计算电池的剩余容量。

实验结果可以通过与已知标准电池进行对比来验证检测仪的准确性。

5. 实验结论：通过电池检测仪的实训，可以实现对电池状态的实时监测和预警，提醒用户及时更换电池或进行充电操作，延长设备的使用寿命。

同时，通过此实训还可以加深对单片机原理和应用技术的理解，提高实践能力和创新思维。

总的来说，单片机实训电池检测仪是一项有益的实验训练，能够提升电子工程技术的实践能力和理论应用水平，对于电子设备的正常运行和维护具有重要意义。