数字电压表论文

目录

1 绪论 (1)

1.1 引言 (1)

1.2 数字电压表的研究背景 (1)

1.3 数字电压表设计的意义 (1)

2.系统设计 (2)

2.1系统总设计结构图 (2)

2.2．主控芯片STC89C52单片机的简介........................ 错误!未定义书签。3系统硬件设计.. (3)

3.1电源电路设计 (4)

3.2控制电路设计： (5)

3.2.1 晶振时钟电路 (5)

3.2.2复位电路设计 (6)

3.2.3引脚 (6)

3.3显示电路设计 (6)

3.4串口通信电路设计 (7)

3.5 AD转换电路设计 (8)

3.6电路图的绘制 (9)

3.6.1 Altium Designer简介： (9)

4.软件设计 (13)

4.1 系统软件设计整体思路 (13)

5 程序调试 (14)

5.1 程序调试用到的软件及工具............................. 错误!未定义书签。

5.2 KEIL C51简介......................................... 错误!未定义书签。

5.3 调试过程............................................ 错误!未定义书签。

6 设计总结与展望 (15)

参考文献 (16)

1 绪论

1.1 引言

数字电压表是自动化控制的产物, 通过各种测量手段，使电压表实现对各种量程电压的测量功能。目前, 电压表已经广泛的应用于生产生活以及产品研发领域。

1.2 数字电压表的研究背景

近年来，人工智能领域的科技成果越来越多，也有越来越多的科技成果不断的投入到实际使用过程中。而如何将研究成果更好的投入到生产生活中去让生活更简单更智能成为了一个亟待解决的问题。测量工具的不断升级正悄悄改变着人们的生活，而传统的指针式电压表也存在着一定的缺点，比如精度达不到要求，显示方式不直观，反应不灵敏等。基于此种原因，我们又做了相应的资料搜集，最终我们设计了如下的数字电压表，经测试，运行可靠。

1.3 数字电压表设计的意义

二十一世纪的主题思想就是智能控制。工业水平不断提高，人类在科学控制领域也有了长足的发展，如何更便捷的测量电气参数，更加直观的显示并处理测量结果成为了一个新兴的研究课题。

指针式电压表作为一种新型的教学及研究设备应运而生，因其能灵活的测量电压参数很快被学生及工业现场技术人员所接受，而传统指针式电压表的缺点也日益突出：反应不灵敏，没有友好的人机交互方式等。这些的种种问题都成了制约指针式电压表发展的瓶颈，基于此种原因，我们开发设计了基于STC公司的STC89C52单片机的数字电压表，有效的解决了上述问题。

2.系统设计

2.1系统总设计结构图

图2-1系统总设计结构图

本设计由主控芯片51单片机，单片机时钟电路，LED状态指示和数码管显示以及AD转换电路组成。单片机负责控制整个系统的执行过程。

2.2主控芯片STC89C52单片机的简介

STC89C52是一款8位单片机，产自中国台湾的STC公司（宏晶），内含Flash 空间达到4k bytes,器件不仅与标准的8051指令系统兼容，而且更是采用了公司的先进存储技术。并且集多种编程方法于一身，可通过电脑COM口编程，也可使用普通编程器编程，非常的容易上手操作，因而应用十分广泛。

·与传统51的指令系统兼容

·（ISP）Flash达4k字节

·可重复擦写1000次

·4.0－5.5V的工作电压范围

·全静态工作模式：0Hz－33MHz

·内部RAM有128×8字节

·I／O口线有32个可编程·16位的计数器／定时器2路·6个即时响应中断

·串行全双工的UART通道

·两种低功耗模式：空闲和掉电·系统可被中断唤醒

·看门狗（WDT）及双数据指针·快速编程和掉电标识特性·可灵活编程

3系统硬件设计

3.1电源电路设计

为了使本电路更加便于操作和调试，我们设计的数字电压表的电源电路采用了平时应用中最为常见的USB口取电设计。

USB口是现如今电脑最常用的配置，可输出高达5V/500mA的电流，完全满足我们测量系统的电源需求。

我们采取了一定的滤波电路，使输出电压更加平稳，使用效果比较理想。

3.2控制电路设计：

本系统电路主芯片STC89C52，晶振和两个电容组成的时钟脉冲，一个电阻和一个电解电容和一个按键组成的复位电路，一个数码管显示器，构成了系统电路。

3.2.1 晶振时钟电路

单片机XIAL1和XIAL2分别接30PF的电容，中间再并个11.0592MHZ的晶振，形成单