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。
数字电压表的开题报告
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。
基于单片机的数字电能表的设计开题报告
[1] 赵伟.电能表技术的发展历程.电测与仪表.1999.06
[1] 康华光.电子技术基础(数字部分)(第5版) [M].高等教育出版社.2006
②画出该设计的电路原理图，然后利用Protel、或者Multisim等专业的电路设计工具对其进行电路可靠性和稳定性分析，讨论其可行性。
③然后根据要求确定电路各元件的参数，焊接出实际的智能直立车电路。
对智能电表的功能、可靠性以及稳定性进行测试。
准备情况（已发表或撰写的相关文章、查阅过的文献资料及调研情况、现有仪器、设备情况等）
2016.5.1至2016.5.30整理论文，进行毕业答辩。
指导教师意见（研究的意义、创新点、前期基础工作、存在的难点和困难、建议等）
指导教师签名： 年 月 日
教研室意见
教研室主任签名： 年 月 日
[2] 康华光.电子技术基础（模拟部分）(第5版) [M].高等教育出版社.2006
[4]谭浩强.C程序设计(第四版)[M].清华大学出版社出版.2010
[5] 胡大可.MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机[M].北京：北京航空航大大学出版社,2001
[6] 张剑平等. 基于MSP430系列单片机数据采集系统的设计与开发[J].仪器仪表与分析监测，2006.12
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指导教师*ຫໍສະໝຸດ *专 业电气工程及其自动化专业
职 称
教授
选题的意义及研究状况
电能是社会生产、人民生活必需的重要能源之一， 随着我国科技的进步与经济的不断发展，人们生活水平不断地提高，电能与人们的日常生活的关系日益密切，电力的需求急剧上升。电表的智能化是必然的趋势。智能电表不仅在电能计量，电能计费上要做的更好，更要在电压的承载能力、使用的寿命、能耗、电能抄送方式上有突破的优点，自从国家实行多次电改以来，家家户户都必需换智能电表，老式电表已不复存在。
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
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。
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压表设计
基于单片机的数字电压表设计一、数字电压表设计1、目的及意义数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础。
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。
除此之外，数字电压还有着传统指针电压表无可比拟的优点：读数直观、准确，显示范围宽、分辨力高，转入阻抗高，功耗小、抗干扰强等。
因此对数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。
但是传统的数字电压表设计通常以大规模ASIC(专用集成电路)为核心器件，并辅以少量中规模集成电路及显示器件构成，可是这种设计方法灵活性差，系统功能固定，难以更新扩展，不能满足日益发展的电子工业要求。
而应用单片机为核心单元的数字电压表，其灵活性高、系统功能扩展简单，性能稳定可靠。
本课题目的就是以单片机为基础设计出一种结构简单、工作可靠、灵活性好的直流数字电压表。
要求测量范围为0～5V。
2、总体设计方案数字电压表主要包括两部分：硬件电路及软件程序。
而硬件电路采用ATMEL公司的AT89C51作为主处理器，系统主要由信号采集、A/D转换、数据处理输出、驱动显示等几个功能模块组成。
系统框图1如下：图1硬件原理框图被测直流电压由A/D转换单元采集后被量化，再由单片机对A/D转换的结果进行标度变换，得到被测电压的数值，通过单片机对数次转换结果求平均值、并通过SOI串行数据接口把所求平均值输出给显示驱动单元，由该单元完成译码，并驱动数码管显示。
电压表的数字化是将连续模拟的电压量经A/D转化后变为不连续的离散的数字量并加以显示。
在设计过程中采用分模块设计，按照图1把电路分A/D转换、数据处理输出、驱动、显示四个单元。
数值显示是采用八段数码管，由单片机以动态扫描方式驱动，在此方式下能保证足够的亮度和较长的使用寿命。
单片机是将计算机的基本部件微型化，使之集成在一块芯片上的微机。
在自动化装置、智能化仪器仪表、过程控制和家用电器等领域得到日益广泛的应用。
基于单片机的数字电能表设计开题报告
（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】
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
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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
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。
基于单片机的数字电压表设计开题报告
本科生毕业设计（论文）开题报告
设计（论文）题目
基于单片机的数字电压表的设计
设计（论文）题目来源
自选课题
设计（论文）题目类型 工程设计
起止时间
2010.12 至 2011.6
一、设计（论文）依据及研究意义： 数字电压表出现在上世纪 50 年代初，60 年代末发张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，加以数字处理然后通过显示器件显示。这种电子仪表之 所以出现，一方面是由于电子计算机的应用推广到系统的自动控制信号的实验领 域，提出了各种被观测量或被控制量转换成数字量的要求，即为了实时控制和数 据处理的要求；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 发展，为数字化仪表的出现提供了条件。所以，数字化测量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琐与陈旧方式也 促进了它的飞速发展。如今，它又成为向智能化仪表发展的必要桥梁。
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目前实现电压数字化测量的方法仍然是模—数（A/D）转换的方法。数字电 压表分类繁多，日常生活中一般根据原理的不同进行分类，大致分为：比较式， 电压—时间变换式，积分式等。
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 测量最经常。而且随着电子技术的发展，更是需要经常测量高精度的电压，所以 数字电压就成为必不可少的测量仪器。另外，数字测量仪器具有读数准确方便， 精度度高，误差小，灵敏度高，分辨率高，测量速度快等特点倍受用户亲睐，数 字电压表的设计就基于这种需求发展起来。
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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。
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。
由上可知，数字电压表代替传统的指针电压表是必然的趋势，也是当前市场的迫切要求。
而本次课题的选择正是基于单片机的数字电压表设计。
二、本课题主要研究内容本次设计要求以单片机为基础制作数字电压表。
通过设计熟悉A/D转换原理、51系列单片机的使用和LED数码管的使用方法、译码、显示过程。
功能要求为：（1）三位直流数字电压表；（2）量程范围为0-5V；（3）精确到小数点后两位。
（4）数字电压表的LED上显示相应电压值（5）8通道进行电压值采集本系统主要通过硬件设计、软件编程手段来实现功能。
第一，根据设计要求制作出能完成设计功能电路图。
第二，根据电路图编写程序控制单片机（可以使用VB语言或者C语言），使单片机控制A/D转换器进行模数转换，并在LED上面显示出来对应的电压值。
三、方案设计3.1总体结构数字电压表的组成（图1）图1 数字电压表的组成框图DVM （Digital Voltage Meter ）的核心是A/D 转换器。
按系统功能实现要求，决定控制系统采用AT89C52单片机，A/D 转换采用ADC0809。
系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行8路其他A/D 转换量的测量和远程测量结果传送等扩展功能。
数字电压表系统设计方案框图如图2所示。
图2 数字电压表系统设计方案框图A/D 转换器在单片机的控制下完成对模拟信号的采集和转换功能，最后由数码管显示采集的电压值。
然而本次设计的核心部分就是A/D 转换器以及单片机，以及程序的编写。
所以着重从这两方面来考虑本次设计的方案选择。
3.2单片机选择3.2.1采用8031芯片采用8031作为此次设计的单片机，EPROM2716、RAM6116分别作为单片机的程序存储器和单片机的数据存储器。
EPROM2716是8031单片机的程序存储器，用于存放指令，常数及表格。
RAM6116是8031单片机的数据存储器用于存放采集的数据及数据的计算与树立结果等。
3.2.2采用AT89S52芯片采用AT89S52作为此次设计的单片机，该芯片具有低功耗、高性能的特点，是采用CMOS 工艺的8位单片机。
选择：由于8031单片机没有自带的RAM ，且没有可在线编程（ISP ）Flash 存储器；故需要外接数据存储器和程序存储器，加入存储器后使得成本也较高。
这样一来电路连线较为复杂，容易在焊接方面出现失误导致系统无法实现其功能，故本次设计选择自带RAM 可在线编程的AT89S52单片机。
AT89S52P0P2P1 ADC0809 4位LED 显示 上电复位 串口通信 电源电路3.3 A/D转换器选择3.3.1采用ICL7109芯片采用12位A／D转换器ICL7109来实现模数转换功能。
ICL7109是一种高精度、低噪声、低漂移的双积分式12位模/数变换器，该芯片由模拟电路和数字电路两部分组成，其中模拟电路由模拟信号输入、振荡电路、积分、比较电路和基准电压源组成。
数字电路由时钟振荡器、异步通信握手逻辑、转换控制逻辑、计数器、锁存器、三态门组成。
3.3.2采用ADC0809芯片采用8位A/D转换器ADC0809来实现模数转换功能。
ADC0809是一种典型的A／D转换器，是8位8通道的A／D转换器。
ADC0809由一个8位A／D转换器、一个8路模拟量开关、8路模拟量地址锁存／译码器和一个三态数据输出锁存器组成。
选择：ICL7109为12位A/D转换器，具有较强的接口处理能力。
但是由于使用的是12位高分辨率的A/D转换器，而根据本次设计的要求并不需要这么高的分辨率，如果使用12位的A/D转换器ICL7019成本就会提高。
故本次设计选择常见的8位AD选择器ADC08093.4软件方案选择3.4.1用汇编实现系统的模拟汇编语言是一种功能很强的程序设计语言，也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。
汇编语言，作为一门语言，对应于高级语言的编译器，需要一个“汇编器”来把汇编语言原文件汇编成机器可执行的代码。
汇编语言的优点：（1）能够直接访问与硬件相关的存储器或I/O端口；（2）能够不受编译器的限制，对生成的二进制代码进行完全的控制；（3）能够对关键代码进行更准确的控制，避免因线程共同访问或者硬件设备共享引起的死锁；汇编语言的缺点：（1）编写的代码非常难懂，不好维护；（2）很容易产生bug，难于调试；（3）只能针对特定的体系结构和处理器进行优化；（4）开发效率很低，时间长且单调。
3.4.2用C语言实现系统的模拟C语言是一种计算机程序设计语言。
它既有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。
它可以作为系统设计语言，编写工作系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。
因此，它的应用范围广泛。
C语言的优点：（1）简洁紧凑、灵活方便。
（2）运算符丰富。
（3）数据结构丰富。
（4）C语言限制不太严格，程序设计自由度大。
C语言的缺点：（1）C语言的缺点主要是表现在数据的封装性上。
（2）C语言的语法限制不太严格，对变量的类型约束不严格，影响程序的安全性，对数组下标越界不作检查等。
3.4.3 软件选定方案利用keil5和proteus对系统进行仿真，根据C语言的简便灵活且易于查错的特点，决定选用C语言实现系统的模拟。
四、设计可行性分析与难点本次设计只需选用模块化单片机系统，采用模块化、组合化、标准化的设计原则，把现成的硬件模板和软件进行系统组合，并利用仿真器调试软件，系统调试成功后，设计目的是能够实现的。
而且设计需求的AT89C51、ADC0901、LED显示管、晶震等器件市场上都可以购买得到，而且实验室也曾做过一些相关实验，所以我认为本次设计的方案是可行的。
由于本课题中设计到单片机的选择和A/D转换器的选择，所以相对来说，首先器材的选择与焊接都是此次设计的难点。
由于单片机的使用，编写程序也是本次设计的一大难题。
五、设计（论文）的预期结果基于单片机的数字电压具有:1．3位直流数字电压表；2．量程范围0V---+5V；3．要求精确到小数点后二位；4．完成整个电路的硬件设计及调试；5．根据硬件电路，完成单片机程序的编写并进行调试；7. 使用LED进行电压值的显示8. 8路电压值采集9．完成实物制作。
序号设计（论文）各阶段内容起止日期分析理解设计任务要求，查阅收集资料，确定4月2日－4月9日1设计方案，准备开题报告2 毕业设计（论文）开题答辩4月9日－4月15日3 确定方案，画出电路图，并制PCB板4月15日－4月22日4 电路板焊接与调试及完成外文资料翻译4月22日－5月25日5 数据与结果的分析整理5月25日－5月30日6 撰写毕业设计论文5月31日－6月4日7 准备毕业设计（论文）答辩，制作答辩幻灯片6月5日－6月15日8 毕业设计（论文）答辩（含争优答辩）6月16日－6月22日七、目前资料收集情况（含指定参考资料）1.《单片机程序设计实例》先锋工作室编著北京：清华大学出版社，2003.12.《单片微机原理系统设计与应用》万福君，渊松峰主编。
中国科学技术大学出版社，2001 .13．《新编MCS-51单片机应用设计》张毅刚主编，哈尔滨工业大学出版社，2003.64.《51单片机应用系统开发典型实例》戴佳主编，5．《单片机原理及应用》张毅刚主编彭喜元董继成副主编高等教育出版社2003.126．《电气控制与可编程控制器技术》史国生主编王念春赵阳主审化学工业出版社 2005.4Love is not a maybe thing. You know when you love someone.。