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简易数字电压表课程设计

简易数字电压表课程设计

电子测量结课作业简易数字电压表指导教师:学院:专业班级:姓名:学号:摘要本文介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计。

该设计主要由三个模块组成:A/D转换模块,数据处理模块及显示模块。

A/D转换主要由芯片ADC0832来完成,它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。

数据处理则由芯片AT89C52来完成,其负责把ADC0832传送来的数字量经过一定的数据处理,产生相应的显示码送到显示模块进行显示;此外,它还控制着ADC0832芯片工作。

该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少,成本低,且测量精度和可靠性较高。

此数字电压表可以测量0-5V的1路模拟直流输入电压值,并通过一个LCD1602液晶屏显示出来。

关键词: 单片机;数字电压表;A/D转换;AT89C52;ADC0832目录1 数字电压表的简介 01.1数字电压表简介 01.2数字电压表的的背景与意义 02 设计总体方案 (2)2.1 设计要求 (2)2.2 设计思路 (2)2.3 设计方案 (2)3 硬件电路设计 (4)3.1 A/D转换模块 (4)3.2 单片机系统 (6)3.3 复位电路和时钟电路 (9)3.4 LCD显示系统设计 (10)3.5 总体电路设计 (12)4 程序设计 (13)4.1 程序设计总方案 (13)4.2 系统子程序设计 (13)5 仿真 (15)5.1软件调试 (15)5.2显示结果及误差分析 (15)5.2.1 显示结果 (15)5.2.2 误差分析 (17)结论 (19)参考文献 (20)附录............................................................................................... 错误!未定义书签。

1 数字电压表的简介1.1数字电压表简介在电量的测量中,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。

简易数字电压表设计内容

简易数字电压表设计内容

简易数字电压表设计一、设计要求1、利用ADC0809设计一简易数字电压表,要求可以测量0—5V之间8路输入电压值、电压值由四位LED数码管显示,并在数码管上轮流显示或单路选择显示;2、测量最小分辨率为0.019V,测量误差为±0.02V。

二、设计作用与目的利用AT89S51与ADC0809设计制作一个数字表,能够测量直流电压值。

三、所用设备及软件单片机AT89S51、ADC0809芯片、PC设计台四、系统设计方案本设计采用AT89S51单片机芯片配合ADC0809模/数转换芯片构成一个简易的数字电压表,原理框图如图1所示。

该电路通过ADC0809芯片采样输入口IN0输入的0~5 V的模拟量电压,经过模/数转换后,产生相应的数字量经过其输出通道D0~D7传送给AT89S51芯片的P0口。

AT89S51负责把接收到的数字量经过数据处理,产生正确的7段数码管的显示段码,并通过其P1口经三极管驱动,再传送给数码管。

同时它还通过其三位I/O口P3.0、P3.1、P3.2产生位选信号,控制数码管的亮灭。

另外,AT89S51还控制着ADC0809的工作。

其ALE管脚为ADC0809提供了1MHz工作的时钟脉冲;P2.3控制ADC0809的地址锁存端(ALE);P2.4控制ADC0809的启动端(START);P2.5控制ADC0809的输出允许端(OE);P3.7控制ADC0809的转换结束信号(EOC)。

图1 系统原理框图本设计与其它方法实现主要区别在于元器件上例如:AT89C51与AT89C51、AT89S51在AT89C51的基础上,又增加了许多功能,性能有了较大提升。

1.ISP在线编程功能,这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。

是一个强大易用的功能。

2.工作频率为33MHz,大家都知道89C51的极限工作频率只有24M,就是说S51具有更高工作频率,从而具有了更快的计算速度。

简易数字电压表设计与制作讲课文档

简易数字电压表设计与制作讲课文档

cs_adc0832=0;

clk_adc0832=1;
clk_adc0832=0;

di_adc0832=1;
clk_adc0832=1;

clk_adc0832=0;
channel;
di_adc0832=

clk_adc0832=1;
clk_adc0832=0;

di_adc0832=1;

for(i=0;i<8;i++)
clk_adc0832=0; }
cs_adc0832=1; di_adc0832=1;
clk_adc0832=1;
if(data1==data2)
return data1;
else
return 0;
第二十二页,共23页。
7.系统调试
7.1调试方法和调试工具
(1)调试方法:软件调试和硬件调试
(2)调试工具:Keil uVision、 Proteus仿真图
简易数字电压表设计与制作
第一页,共23页。
(优选)简易数字电压表设计 与制作
第二页,共23页。
1.数字电压表的应用场合
❖ 应用范围:测量实验室、小型仪器直流电压的 测量。
第三页,共23页。
2. 功能描述与性能标
2.1功能描述 ❖ 通过单片机软件计算出输入电压,送数码管或
液晶屏显示,用一路模拟量输入能够测量 0~5V直流信号的测量,同时显示结果由LED 数码管显示转换后的数字量。
经过通过1、2对比我们觉得方案1切合实际准确度高、抗干扰能力强、稳定性好 ,方案1比较简单。
第六页,共23页。
3. 方案设计与选择
3.2系统总体框图

实验三 简易数字电压表设计

实验三 简易数字电压表设计

电子系统实验报告实验三简易数字电压表设计姓名张巧玲指导教师贾立新课程电子系统设计与实践专业班级自动化1004班学院信息工程学院一、设计题目采用C8051F360单片机最小系统设计一简易数字电压表,实现对0~2.4V直流电压的测量,原理框图如图1所示。

模拟输入电压通过一只1 kΩ电位器产生,采用C8051F360 单片机内部的A/D 转换器将模拟电压转换成数字量后换算成电压值,用十进制的形式在LCD 上显示。

A/D 转换的输入模拟信号由实验板PR3 电位器产生的0~3.3V 的直流电压信号,用一根杜邦实验线将J8 的0~3.3V 输出插针与J7 口的P2.0 插针相连。

注意A/D 转换器模拟输入电压的范围取决于其所选择的参考电压,如果A/D 转换器选择内部参考电压源,其模拟电压的范围为0~2.4V,如果选择外部电源作为参考电压,则其模拟输入电压范围为0~3.3V。

测试时,A/D转换器的模拟输入信号可通过一个电位器产生。

图1 简易数字电压表实验示意框图二.设计方案(1)简易数字电压表设计程序流程图如图2所示。

图2 简易数字电压表设计程序中A/D转换和计时流程图(2)简易数字电压表实验板连接图如图3所示。

此外,还需用一根杜邦实验线将J8 的0~3.3V 输出插针与J7 口的P2.0 插针相连。

图3简易数字电压表设计实验板接线图三、详细设计1.简易数字电压表设计相应C8051F360和LCD初始化程序⑴内部振荡器初始化:OscInit()⑵ I/O端口初始化:PortIoInit()⑶外部数据存储器接口初始化:XramInit()⑷定时器初始化:TimerInit()⑸中断系统初始化:Int0Init()⑹ ADC0初始化:void ADC_Init()⑺ PCA初始化:Int0Init()2.电压转换方式将电压转换成十进制:AT=ADC0H*256+ADC0L;volt=AT*3.31/1024;voltage=volt*1000;for(i=0;i<4;i++){v[i]=voltage%10;voltage=voltage/10;}3. LCD显示接口的设计当时间到达设定值,即0.5s后,执行以下程序将所测的电压值在LCD屏幕上第三排显示出来。

简易电压表设计

简易电压表设计

《单片机原理与接口技术》课程设计报告设计题目:简易数字电压表设计专业班级:电信1202 学号:2012001452学生姓名:庞宏平同组人:万培石一雄指导教师:武娟萍太原理工大学课程设计任务书注:课程设计完成后,学生提交的归档文件应按,封面—任务书—说明书—图纸的顺指导教师签名:日期:2015.6简易数字电压表设计目录1.引言 (4)1.1设计任务 (4)1.2 设计要求 (5)2.硬件电路设计 (5)2.1 系统的硬件构成及功能 (5)2.2 AT89S51单片机及其引脚说明 (6)2.3 ADC0808引脚及功能说明 (7)2.4 ADC0808的外部引脚特征 (8)2.5 ADC0808的内部结构及工作流程 (9)3.LCD显示系统以及74LS373 (10)3.1 LCD显示系统设计 (10)3.2 74LS373引脚图及功能 (11)3.3 总体电路设计 (13)4.程序设计 (14)4.1 程序设计总方案 (14)4.2 系统子程序设计 (15)5 .软件测试及仿真 (16)5.1 软件调试 (16)5.2 显示结果及误差分析 (17)5.3 附加功能 (18)结论 (19)附录程序代码 (20)第1章引言本次课程设计利用单片机技术来实现一台简易数字电压表,具有性能可靠、电路简单、成本低等特点。

1.1数字电压表概述电压表应用十分广泛,但大部分是模拟电压表,而由于其特性,反应速度慢,读数麻烦并且误差较大,所以为适应不断快速的高速信号领域,已经广泛使用数字电压表。

本实验设计是基于51单片机开发平台实现的一种数字电压表系统。

该设计采用AT89S51单片机为核心,以ADC0809为模数转换数据采样,实现被测电压的采样。

1.2此次设计任务1.2.1设计任务设计制作一个简易数字电压表,该直流电压表能测直流电压目标:基于MCS—51单片机,对设计硬件电路和软件程序应用的设计,使用发光二极管来显示所要测试模拟电压的数字电压值。

简易数字电压表设计报告

简易数字电压表设计报告

摘要--------------------------------------------------------2 1.数字电压表的简介------------------------------------------31.1数字电压表的发展--------------------------------------31.2数字电压表的分类--------------------------------------42.设计的目的------------------------------------------------53.设计的内容及要求------------------------------------------54.数字电压表的基本原理--------------------------------------54.1数字电压表各模块的工作原理----------------------------54.2数字电压表各模块的功能--------------------------------54.3数字电压表的工作过程----------------------------------65.实验器材--------------------------------------------------76.电路设计实施方案------------------------------------------76.1.实验步骤---------------------------------------------76.2各个模块设计------------------------------------------86.2.1 基准电压模块-----------------------------------86.2.2 3 1/2位A/D电路模块---------------------------106.2.3 字形译码驱动电路模块--------------------------126.2.4 显示电路模块----------------------------------136.2.5 字位驱动电路模块------------------------------167.总结-----------------------------------------------------17 参考文件---------------------------------------------------18 附录-------------------------------------------------------19本文介绍了一种简易数字电压表的设计。

简易电压表设计方案

简易电压表设计方案

简易电压表设计方案设计简介:本设计方案旨在制作一个简易的电压表,能够准确测量直流电压,并且具备整洁美观的外观。

此外,我们还将为电压表添加一个提示灯,用于指示电源是否正常开启。

材料清单:1. 直流电压表模块2. 透明塑料外壳3. 灯泡模块4. 电线5. 开关6. 电源适配器7. 线缆连接器搭建步骤:1. 将直流电压表模块安装在透明塑料外壳的正中央位置。

2. 使用线缆连接器将电源适配器与直流电压表模块连接。

确保连接稳固无松动。

3. 在透明塑料外壳的一侧选取一个合适的位置,用电钻钻一个适配灯泡模块尺寸的孔。

4. 将灯泡模块插入孔内,并使用固定螺丝固定灯泡模块。

5. 连接灯泡模块与电源适配器,确保连接正常。

6. 使用开关连接电源适配器与灯泡模块,确保开关能正常控制灯泡的开关状态。

7. 将透明塑料外壳的上下侧打开合适大小的孔,以方便线缆连接器的使用。

8. 将所有电线组织整齐,并将开关和电源适配器的线缆连接器通过打孔处拉出外壳,接近电压表模块。

9. 确保所有组件稳固连接,开关能正常控制电压表以及灯泡的开关状态。

10. 完成搭建后,仔细检查所有连接,确保电压表和灯泡正常工作,并且外壳整洁美观。

操作方法:1. 将电源适配器插入电源插座,并通过开关控制电源的开启和关闭。

2. 开启电源后,电压表显示器将显示当前的直流电压数值。

3. 如果提示灯亮起,表示电源正常开启,否则表示电源未正常开启或存在故障。

4. 关闭电源时,确保电压表和灯泡都处于关闭状态,以节省能源和延长使用寿命。

维护与注意事项:1. 确保电压表和灯泡处于稳定的工作环境,避免受到剧烈震动或高温等影响。

2. 定期检查电线和连接器的连接状态,如果发现松动或损坏,应及时修复或更换。

3. 避免将液体或金属物品接触到电压表或灯泡模块,以防止短路或损坏。

4. 当不使用电压表时,建议关闭电源以节省能源和确保安全。

5. 如遇到电压表显示不准确或异常情况,应停止使用并寻求专业技术支持或维修。

自已动手制作数字电压表(ICL7107)

自已动手制作数字电压表(ICL7107)

数字电压表(ICL7107)做了一款数字电压表,发现网上发表好多原理图都是有错误,会误导电子爱好者。

今天逛了下电子市场买了套数字表头外壳,想做成个市场上有卖很实用的表头。

把制作全过程共享给大家。

并提供套件给初学者.ICL7107引脚图如下:这是2种封装的引脚图,40PIN直插封装的使用普遍一些,买起来方便。

ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换器电路,它包含有七段译码器、显示驱动器、系统时钟等,并且ICL7107可以直接驱动共阳数码管。

实体图如下:芯片正面小圆点对应的是芯片的1脚,按照反时针方向去走,依次是第 2 至第 40 引脚。

安装的时候一定要注意。

整理一下原理图,如下:电子市场买的表头框:做好的PCB:配齐元件,准备焊接测试:开始焊接了,这时候要注意焊接的顺序,否则个别元件不好焊的。

首先:将40PIN的IC座处理一下,如下图:然后将IC座插入PCB,并焊好。

接着焊C2和C4的位置,并将这2个电容卧倒安装!再下来焊4个共阳的0.56英寸的数码管,注意不要焊反。

剩下元件的顺序没什么讲究,想焊哪个就焊哪个。

焊完后就变成这样了,如下:将ICL7107插入IC座,注意方向。

将自制的可调电源调到5V,接入表头。

用万用表测量ICL7107的26脚电压应该为-2.5 ~ -4V,因为D5,D6,C6,C7,R8,R9,Q1,L1组成负电压产生电路,如果没有这个负电压,显示就会出错。

接着就要调ICL7107的36脚电压,这是给IC的基准电压,调整VR1可调电位器,使36脚电压为100mV。

在标准电压源未接入的情况下,数码管应该显示000,有可能最后一位会跳到1,那就要看看你的手是不是直接拿的PCB了,是的话就把表头装进壳里再看显示。

将标准电压源调整到一个固定值,此时显示的电压值和标准电压源的电压值不一样,调整VR2使显示正确。

再将标准电压源调整到其他值,看表头显示是否正确。

反复调整,至其线性显示在接受范围。

单片机课程设计报告-简易数字电压表

单片机课程设计报告-简易数字电压表

TLC0834
P87C52X2
图1
1) A/D 转换部分
1.1 TLC0834 AD 转换器 TLC0834 的启动和转换可以由软件自由控制。根据 TLC0834 的工作时序图,
图 2 控制逻辑表
图 3 时序图
其转换过程是: 片选 置 CS 为低(保证 CS 有一个从高到低的跳变),该电
平能使所有的逻辑功能有效, CS 引脚在整个转换过程中应保持 低电平。此时 DO 端为高阻,DI 端等待指令 起始 向 DI 端输出第一个逻辑高,表示起始位。由于 DI 端
;调用数据转换子程序 LCALL TURN_SUB ;调用显示子程序 LCALL DISP_SUB ;转换成通道 1 CH1: CLR P1.6 ;清时钟 CLR P1.5 SETB P1.7 ;CS=1 CLR P1.7 ;CS=0 SETB P1.5 ;置 1 启动位 SETB P1.6 CLR P1.6 SETB P1.5 ;1 写 SGL SETB P1.6;时钟 0-1 跳变 CLR P1.6 SETB P1.5 ;1 写 ODD SETB P1.6 CLR P1.6 CLR P1.5 ;0 写 SELECT BIT1 SETB P1.6 CLR P1.6 ;通道 0,单端输入 SETB P1.6
C3
10uF
9
RST
R2
10k 29 30 31 PSEN ALE EA
RV3
58%
U5
1 2 3 4 5 6 7 8 V+ CS CH0 CH1 CH2 CH3 DGND AGND ADC0834 CLK SARS 12 11
RV1
58%
1k
DI DO VCC VREF
13 10 14 9

简易数字电压表设计

简易数字电压表设计

简易数字电压表设计姓名:李召学号:专业:电子工程系班级:指导教师:刘世平2011年06月19日摘要简易数字电压表主要采用单片机、ADC0809、8279、LED显示管完成,具有可以测量0-5V电压并在LED管4位显示的功能。

本数字电压表课程设计报告先介绍了总体硬件的设计,硬件部分有模数转换模块、数据处理模块、驱动显示和显示模块。

再对电压表使用到的芯片进行了介绍,然后给出了完整的简易数字电压表最小系统原理图。

最后再介绍了电压表软件的设计,给出了程序流程图和实现电压表功能的源程序。

关键词:ADC0809、模数转换、8279、LED显示管、CAD制图目录1 设计任务与要求 (1)2 硬件设计 (1)2.1总体设计 (1)2.2 芯片介绍 (2)2.2.1 80C320芯片介绍 (2)2.2.2 ADC0809芯片介绍 (4)2.2.3 8279芯片介绍 (6)2.3 器件清单 (7)3 电路原理图 (7)4 软件设计 (9)4.1 流程图 (9)4.2 程序设计 (9)4.2.1 数字量标度转换子程序的设计 (9)4.2.2 8279显示子程序 (10)4.3 源程序清单与注释 (10)5 小节 (13)参考文献 (14)1 设计任务与要求设计任务:设计一个用单片机控制的简易数字电压表。

要求:1. 电压表的测量范围为0—5V;2. 测量最小分辨率为0.0196V,测量误差约为0.02V;3. 1路输入电压;4. 4位LED或LCD显示;5. 结果按十进制显示;6. 原理图采用电子CAD绘制。

2 硬件设计2.1总体设计基于单片机控制的简易数字电压表的的基本原理将采样得到的模拟量电压通过模数转换转换成数字量,再将得到的数字量经过单片机数据处理将实际测得的电压以十进制形式显示在LED管上。

简易数字电压表硬件设计方框图如图1所示。

图 1 简易数字电压表硬件设计方框图A/D转换使用ADC0809芯片,作用是对模拟量电压采样转换成数字量电压。

设计制作一个简易数字电压表.doc

设计制作一个简易数字电压表.doc

设计制作一个简易数字电压表目录一、设计要求................................................................................................... 错误!未定义书签。

二、设计方案、电路图和工作原理............................................................... 错误!未定义书签。

三、软件仿真................................................................................................... 错误!未定义书签。

四、PCB设计.................................................................................................. 错误!未定义书签。

五、元器件清单表........................................................................................... 错误!未定义书签。

五、焊接和调试............................................................................................... 错误!未定义书签。

六、过程照片................................................................................................... 错误!未定义书签。

七、总结、心得及其他................................................................................... 错误!未定义书签。

单片机课程设计-简易数字电压表的设计

单片机课程设计-简易数字电压表的设计

单片机课程设计-----------简易数字电压表的设计RTX2011-7湖北::汽院::电系简易数字电压表的设计1.功能要求简易数字电压表的设计可以测量0~5V的8路输入电压值,并在四位上轮流显示或单路选择显示。

测量最小分辨率为0.019V,测量误差为±0.02V。

2.硬件图硬件图分解:简化图3.算法ADC0809的模拟数量与数字输出量的对应关系用整数运算实现实数运算(上图中的对应关系)的结果4.程序代码:ORG 0000HLJMP STARTPress EQU 30HORG 0050HSTART: MOV P1,#0FFH; 效果:’8.’从右→左移动(一次)MOV R0,#11110111BMOV R3,#4Retest: MOV R6,#0FFHTest: MOV P0,#0FFHMOV A,R0MOV P1,ACALL D10msMOV P1,#0FFHDJNZ R6,TestCALL D10msRR AMOV R0,ADJNZ R3,Retest ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV P1,#0FFH; ; 效果:显示’H.E.L.P.’一段时间;MOV R0,#11111110BMOV R6,#0FFHREHLP: MOV DPTR,#HelpMOV R0,#11111110B;;;;;;;;;;;;;MOV R3,#4HLP: CLR AMOVC A,@A+DPTRMOV P0,AMOV A,R0MOV P1,ACALL D10ms;MOV P1,#0FFHINC DPTRRL AMOV R0,ADJNZ R3,HLPDJNZ R6,REHLP ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV P1,#0FFH; 效果:显示’1.0-0.’一段时间;MOV R0,#11111110BMOV R6,#0FFHREMOD11: MOV DPTR,#MOD1MOV R0,#11111110B;;;;;;;;;;;;;MOV R3,#4MOD11: CLR AMOVC A,@A+DPTRMOV P0,AMOV A,R0MOV P1,ACALL D10ms;MOV P1,#0FFHINC DPTRRL AMOV R0,ADJNZ R3,MOD11DJNZ R6,REMOD11 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV P1,#0FFH; 效果:显示’2.0-7.’一段时间;MOV R0,#11111110BMOV R6,#0FFHREMOD21: MOV DPTR,#MOD2MOV R0,#11111110B;;;;;;;;;;;;;MOV R3,#4MOD21: CLR AMOVC A,@A+DPTRMOV P0,AMOV A,R0MOV P1,ACALL D10ms;MOV P1,#0FFHINC DPTRRL AMOV R0,ADJNZ R3,MOD21DJNZ R6,REMOD21 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MOV P1,#0FFH; 等待键入选择WaitPress: MOV A,P1CPL AJZ WaitPressMOV A,P1CALL D10msMOV Press,P1CJNE A,Press,WaitPress;去抖动ANL A,#00010000B;S1: 模式(MODE1)JZ MODE1MOV A,PressANL A,#00100000B;S2: 模式(MODE2)JZ MODE2MOV P1,#0FFH; S3,S4未定义JMP WaitPress ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; MODE1: MOV P1,#0FFH ;模式1:IN0:单道电压显示CLR EAMOV DPTR,#7FF8H; P2.7=0,IN0MOVX @DPTR,A; P2=7FH,P0=F8H,写(/WR=0,/RD=1)Waiting1: JNB P3.3,Waiting1MOVX A,@DPTR; P2=7FH,P0=F8H,读(/RD=0,/WR=1)Conver1: MOV B,#51DIV ABMOV DPTR,#LEDMOVC A,@A+DPTRADD A,#10000000B; 第1个LED的小数点dp亮MOV P0,ACLR P1.0; 第1个LED亮MOV R0,#11111110BMOV R1,#3NEXT1: CALL D10msMOV P1,#0FFH;MOV A,BMOV B,#10MUL AB;这之后B不是’1’就是’0’:最大50*10=01f4HJB PSW.2,BEQU11; PSW.2就是OVMOV B,#51DIV ABJMP DISP1BEQU11: INC AMOV B,#51DIV ABADD A,#5DISP1: MOV DPTR,#LEDMOVC A,@A+DPTRMOV P0,AMOV A,R0RL AMOV R0,AMOV P1,ACALL D10msDJNZ R1,NEXT1; 显示完4位LED为止MOV P1,#0FFHJMP MODE1 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; MODE2: MOV P1,#0FFH ;模式2:IN0-IN7:多道电压循环显示CLR EAMOV DPTR,#7FF8H;P2.7=0MOV R7,#00H; R7为通道NEXT2In: MOV R6,#0FFHThisIn: MOVX @DPTR,A; IN0时P2=7FH,P0=F8H,写(/WR=0,/RD=1)Waiting2: JNB P3.3,Waiting2MOVX A,@DPTR; IN0时P2=7FH,P0=F8H,读(/RD=0,/WR=1)MOV R2,A; R2为0809的二进制转换结果Conver2: MOV A,R7MOV DPTR,#LEDMOVC A,@A+DPTRMOV P0,ACLR P1.0CALL D10msMOV P1,#0FFHMOV A,R2MOV B,#51DIV ABMOV DPTR,#LEDMOVC A,@A+DPTRADD A,#10000000B; 第2个LED的小数点dp亮MOV P0,ACLR P1.1; 第2个LED亮MOV R0,#11111101B; R0控制LEDMOV R1,#2NEXT2: CALL D10msMOV P1,#0FFH;MOV A,BMOV B,#10MUL ABJB PSW.2,BEQU12MOV B,#51DIV ABJMP DISPBEQU12: INC AMOV B,#51DIV ABADD A,#5DISP: MOV DPTR,#LEDMOVC A,@A+DPTRMOV P0,AMOV A,R0RL AMOV R0,AMOV P1,ACALL D10msDJNZ R1,NEXT2; 显示完4位LED为止CALL D10msMOV P1,#0FFH;MOV A,R2MOV A,R7; 还原DPTRADD A,#0F8H; 相加之和最大为0FFHMOV DPL,AMOV DPH,#7FHDJNZ R6,ThisInCALL D1s;MOV A,R7;ADD A,#0F8H;MOV DPL,A;MOV DPH,#7FHINC DPTRINC R7MOV A,R7CLR CSUBB A,#8JZ MODE2JMP NEXT2In ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; D10ms: MOV R4,#01H ;延时10msD1ms: MOV R5,#249DL: NOPNOPDJNZ R5,DLDJNZ R4,D1msRET ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; D1s: MOV R3,#100 ;延时1sD:CALL D10msDJNZ R3,D RET;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;共阴极;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; LED:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;0-4DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;5-9 Help:DB 0F6H,0F9H,0B8H,0F3H ;H.E.L.P MOD1:DB 86H,3FH,40H,3FH ;1.0-0 MOD2:DB 0DBH,3FH,40H,07H ;2.0-7 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; END实验效果图模式1:IN0模式2:IN0->IN7IN0IN1…………IN5………提示:按复位键可以重新进行模式选择。

一种简易数字电压表的设计与制作

一种简易数字电压表的设计与制作

一种简易数字电压表的设计与制作
1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,而电压的测量最为常见,现在学生使用的数字万用表能够测量多种电量,并且具有一定的精度,使用方便。

为了让学生更好地了解数字电压表的工作原理,从而激发他们对单片机课程的学习兴趣,本文从软硬件设计、proteus仿真、制作实物、误差分析几个方面着手,阐述数字电压表的工作原理、数据的程序处理方法、数字信号软件滤波原理。

2.硬件设计
硬件电路设计由4个部分组成:a/d转换电路,at89c51单片机系统,led显示系统、测量电压输入电路。

硬件电路设计框图如图1所示。

其总设计框图如下:。

基于STM32的简易数字电压表(DOC)

基于STM32的简易数字电压表(DOC)

课程设计报告学院(系):机械电子工程学院专业:测控技术与仪器学生姓名:学号:课程设计题目:简易数字电压表起迄日期:课程设计地点:指导教师:目录第1章简易数字电压表设计方案论证 (1)1.1 简易数字电压表的应用意义 (1)1.2 本次课程设计的目的 (1)1.3 简易数字电压表设计的要求及技术指标 (1)1.4 设计方案论证 (2)1.5 总体设计方案框图及分析 (2)第2章简易数字电压表各单元电路设计 (2)2.1 A/D转换及数据处理 (2)2.2 串口通信 (7)2.3 LCD显示电路设计 (7)第3章电路原理图和PCB板的设计 (8)第4章系统软件程序设计 (9)第5章设计总结 (16)参考文献 (17)摘要本文以ARM系列的STM32芯片为核心设计了一个简易数字电压表。

简易数字电压表采用模数转换思想来实现,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义测量电压,通过调节模数转换电位器使在一定范围内可任意改变。

输出的电压格式和精度的改变通过软件控制,输出电压的大小的改变通过硬件实现。

介绍了的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。

该简易数字电压表具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。

关键词:简易数字电压表;STM32F103;AD转换;第一章简易数字电压表设计方案论证1.1 简易数字电压表的应用意义数字电压表简称DMV,它是采用数字化测量技术设计的电压表。

数字电压表的优良特性深受人们的青睐。

具体有以下的应用特点:a)显示清晰直观,读数准确。

b)准确度高。

c)分辨率高。

d)测量范围宽。

e)扩展能力强。

f)测量速度快。

g)输入阻抗高。

h)集成度高、微功耗。

h) 抗干扰能力强1.2 本次课程设计的目的1)了解STM32f103内部A/D转换性能及编程方法。

2)学会使用A/D转换器进行电压信号采集。

3)了解uCosII系统工作原理。

1.3 简易数字电压表设计的要求及技术指标设计要求:利用STM32F103内部A/D及2.8寸TFT液晶屏,设计完成一个数字电压表。

简易数字电压表的制作

简易数字电压表的制作

浙江科技学院课题实验设计报告班级:学生:学号:指导老师:一、设计题目二、设计内容与要求三、设计目的意义四、系统硬件电路图五、程序流程图与源程序六、系统功能分析与说明七、实物照片八、设计体会一、设计题目简易数字电压表的制作二、设计内容与要求用STC89C52单片机和ADC0809组成一个数字电压表,要求能够测量0~100V的直流电压值,并用2位数码管显示。

简易数字电压表的制作三、设计目的意义1.通过亲身的设计应用电路,将所用的理论知识应用到实践中,增强实践动手能力,进而促进理论知识的强化。

2.通过数字电压表的设计系统掌握51单片机的应用。

掌握A/D转换的原理及软件编程及硬件设计的方法,掌握根据课题的要求,提出选择设计方案,查找所需元器,设计并搭建硬件电路,编程写入EPROM并进行调试等。

四、系统硬件4.1 系统原理框图选择STC89C52作为单片机芯片,选用二位8段共阳极LED数码管实现电压显示,利用ADC0809作为数模转换芯片。

将数据采集接口电路输入电压传入ADC0809数模转换元件,经转换后通过D0至D7与单片机P0口连接,把转换完的模拟信号以数字信号的信号的形式传给单片机,信号经过单片机处理从LED数码显示管显示。

P2口接数码管位选,P1接数码管,实现数据的动态显示,如图4.1所示。

图4.1 系统原理框图4..2芯片(1)STC89C52STC89C52引脚图(2)ADC0809ADC0809引脚图模数(A/D)芯片A/D转换器是模拟量输入通道中的一个环节,单片机通过A/D转换器把输入模拟量变成数字量再处理。

A/D转换的常用方法有:①计数式A/D转换,②逐次逼近型A/D转换,③双积分式A/D转换,④ V/F变换型A/D转换。

在这些转换方式中,记数式A/D转换线路比较简单,但转换速度较慢,所以现在很少应用。

双积分式A/D转换精度高,多用于数据采集及精度要求比较高的场合,如5G14433(31/2位),AD7555(41/2位或51/2位)等,但速度更慢。

简易数字电压表的设计

简易数字电压表的设计

一、简易数字电压表的设计l.功能要求简易数字电压表可以测量0~5V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。

测量最小分辨率为0.019 V,测量误差约为土0.02V。

2.方案论证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路其它A/D转换量的测量、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1-1。

图1-1 数字电压表系统设计方案3.系统硬件电路的设计简易数字电压测量电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成,电路原理图如图1-2所示。

A/D转换由集成电路0809完成。

0809具有8路模拟输人端口,地址线(23~25脚)可决定对哪一路模拟输入作A/D转换,22脚为地址锁存控制,当输入为高电平时,对地址信号进行锁存,6脚为测试控制,当输入一个2us宽高电平脉冲时,就开始A/D 转换,7脚为A/D转换结束标志,当A/D转换结束时,7脚输出高电平,9脚为A/D 转换数据输出允许控制,当OE脚为高电平时,A/D转换数据从该端口输出,10脚为0809的时钟输入端,利用单片机30脚的六分频晶振频率再通过14024二分频得到1 MHz时钟。

单片机的P1、P3.0~P3.3端口作为四位LED数码管显示控制。

P3.5端口用作单路显示/循环显示转换按钮,P3.6端口用作单路显示时选择通道。

P0端口作A/D转换数据读入用,P2端口用作0809的A/D转换控制。

4.系统程序的设计(1)初始化程序系统上电时,初始化程序将70H~77H内存单元清0,P2口置0。

(2)主程序在刚上电时,系统默认为循环显示8个通道的电压值状态。

当进行一次测量后,将显示每一通道的A /D 转换值,每个通道的数据显示时间为1s 左右。

主程序在调用显示子程序和测试子程序之间循环,主程序流程图见图1-3。

(3)显示子程序 显示子程序采用动态扫描法实现四位数码管的数值显示。

简易数字电压表的设计_Microsoft_Word_文档

简易数字电压表的设计_Microsoft_Word_文档

单片机原理及应用课程设计报告书题目:简易数字电压表的设计姓名:周光豆曾玉学号:201001330122 201001330121指导老师:粟慧龙设计时间: 20012年4月27日班级:铁道通讯101班(电子信息工程系)目录1. 引言 (1)1.1. 设计意义 (1)1.2. 系统功能要求 (1)1.3. 本组成员所做的工作 (1)2 方案设计............................................. .22.1 系统的设计任务 (2)2.2 设计方案 (2)2.3 软硬件开发环境 (3)3 硬件设计 (2)3.1 单片机主电路设计 (3)3.2 测量、转换电路设计 (5)3.3 显示电路设计 (7)4 软件设计 (7)4.1 主程序设计 (11)4.2 模块程序设计 (12)5 系统调试 (9)6 设计总结 (10)7 附录 (11)附录7.1 硬件原理图 (16)附录7.2 程序清单 (17)8参考文献 (20)简易数字电压表的设计1.引言1.1 . 设计意义本文介绍了基于89c51单片机的一种8路输入电压测量电路,该电路采用ADC0809作为A/D转换元件。

1.2 .系统功能要求简易数字电压表可以测量范围0至5伏范围内的8路输入电压值,并在4位LED数码管上轮流显示或选择显示。

其测量最小分辨率为0.02V。

本系统主要包括四大模块:数据采集模块、控制模块、显示模块、A/D转换模块。

绘制电路原理图与工作流程图,并进行调试,最终设计完成了该系统的硬件电路。

在软件编程上,采用了汇编语言进行编程,开发了显示模块程序、通道切换程序、A/D转换程序。

1.3 .本组成员所做的工作周光豆:程序编写及调试,帮助检测硬件电路周光豆、曾玉:硬件焊接,系统测试曾玉:焊接部分电路、帮助系统测试、论文撰写、心得总结。

2方案设计2.1 系统的设计任务设计单片机主电路、数据采集接口电路、LED显示电路、拨码控制电路,能够实现对8路电压值进行测量,能够显示当前测量通道号及电压值,电压精度小数点后2位,可以通过键盘选择循环显示8路的检测电压值和指定通道的检测电压值。

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设计制作一个简易数字电压表目录一、设计要求................................................................................................... 错误!未定义书签。

二、设计方案、电路图和工作原理............................................................... 错误!未定义书签。

三、软件仿真................................................................................................... 错误!未定义书签。

四、PCB设计.................................................................................................. 错误!未定义书签。

五、元器件清单表........................................................................................... 错误!未定义书签。

五、焊接和调试............................................................................................... 错误!未定义书签。

六、过程照片................................................................................................... 错误!未定义书签。

七、总结、心得及其他................................................................................... 错误!未定义书签。

八、指导老师评定........................................................................................... 错误!未定义书签。

目录二.课程设计任务与要求2.1 设计目的2.2 设计要求三.设计思路3.1 方案选择3.2 系统框图四.课程设计框图及工作原理4.1 工作原理4.2 ICL7107的工作原理4.3原理图五.电路设计与仿真六.系统调试与结果分析6.1 调试仪器6.2 调试方法6.3测试结果分析6.4 硬件实物图七.元器件清单八.总结及心得体会课程设计任务及要求2.1设计目的1、了解双积分式A/D转换器的工作原理2、熟悉A/D转换器ICL7107的性能及其引脚功能3、掌握用ICL7107构成直流数字电压表的方法2.2设计要求1.设计制作一个简易数字电压表,该简易电压表对输入的0~200mv模拟直流电压进行测量和数据显示。

2.量程为0-200mV。

3.显示位数为3位半。

4.选取合理的元器件,制作pcb版,焊接线路。

5.对自己所设计的简易数字电压表进行测试标定。

设计思路3.1方案选择1).根据设计要求和功能,我们考虑了如下三个可行性方案:方案1:主要器件由芯片ICL7107和液晶显示器LCD组成关键词:芯片ICL7107 液晶显示器LCD由于7107是把模拟电路与逻辑电路集成在一块芯片上,属于大规模CMOS集成电路,因此本方案主要有以下特点:(1)采用单电源供电,可使用5V迭层电池,有助于实现仪表的小型化。

(2)芯片内部有异或门输出电路,能直接驱动LCD显示器。

(3)功耗低。

芯片本身消耗电流仅1。

8mA,功耗约16mW。

(4)输入阻抗极高,对输入信号无衰减作用。

(5)能通过内部的模拟开关实现自动调零和自动显示极性的功能。

(6)噪声低,失调温标和增益温标均很小。

具有良好的可靠性,使用寿命长(7)整机组装方便,无须外加有源器件,可以很方便地进行功能检查。

方案2:主要器件由芯片ICL7107和共阳极半导体数码管LED组成。

关键词:A/D转换器芯片ICL7107 共阳极半导体数码管LED本方案的主要特点是:(1)能直接驱动共阳极的LED显示器,不需要另加驱动器件,使整机线路简化。

(2)采用+5V和—5V两组电源供电。

(3)LED属于电流控制器件,在3 1/2位数字仪表中采用直流驱动方式,芯片本身功耗较小。

(4)显示亮度较高。

课程设计框图及工作原理4.1 工作原理ICL7107是双积型的A/D转换器,还集成了A/D转换器的模拟部分电路,如缓冲器、电压比较器、积分器、正负电压参考源和模拟开关,以及数字电路部分如振荡器、计数器、锁码器、译码器、驱动器和控制逻辑电路等,使用时只需外加少量的电阻、电容元件显示器件,就可以完成模拟到数字量的转换,从而满足设计要求。

显示稳定可读和测量显示速度快,是本设计的关键,ICL7107是一个用4000个计数脉冲时间作为A/D转换的一个周期时间,每个周期分为自动稳零(AZ)、信号积分(INT)和反积分(DE)3个阶段。

内部逻辑控制电路不断的重复产生AZ=、INT、DE、3个阶段的控制信号,适时的指挥计数器、锁存器、译码器等协调工作。

使输出对应输入信号的数值,而输入模拟信号的数值在其内部数值上等于计数数值T,即:VIN的数值=T的数值或Vin=Vref(T/1000)式中:1000为积分时间(1000个脉冲周期):T为反积分时间(满度时间为2000)。

4.2 ICL7107的工作原理ICL7107的管脚分布:V+和V-分别为电源的正极和负极,a1-g1,a2-g2,a3-g3:分别为个位、十位、百位笔画的驱动信号,依次接个位、十位、百位LED显示器的相应笔画电极。

Bck:千位笔画驱动信号。

接千位LEO显示器的相应的笔画电极。

Oscl-OSc3 :时钟振荡器的引出端,外接阻容或石英晶体组成的振荡器。

第38脚至第40脚电容量的选择是根据下列公式来决定:Fosl = 0.45/RCCOM :模拟信号公共端,简称“模拟地”,使用时一般与输入信号的负端以及基准电压的负极相连。

TEST :测试端,该端经过500欧姆电阻接至逻辑电路的公共地,故也称“逻辑地”或“数字地”。

VREF+ VREF- :基准电压正负端。

CREF:外接基准电容端。

INT:27是一个积分电容器,必须选择温度系数小不致使积分器的输入电压产生漂移现象的元件IN+和IN- :模拟量输入端,分别接输入信号的正端和负端。

AZ:积分器和比较器的反向输入端,接自动调零电容CAz 。

如果应用在200mV满刻度的场合是使用0.47μF,而2V满刻度是0.047μF。

BUF:缓冲放大器输出端,接积分电阻Rint。

其输出级的无功电流( idling current )是100μA,而缓冲器与积分器能够供给20μA 的驱动电流,从此脚接一个Rint至积分电容器,其值在满刻度200mV时选用47K,而2V满刻度则使用470K。

工作原理:ICL7107内部包含模拟电路和数字电路两部分二者是相互联系的。

亦方面由控制逻辑产生控制信号,按定时序将多路模拟开关接通或断开,保证A\D转换正常进行,另一方面模拟电路的比较器输出信又控制着数字电路的工作状态和显示结果。

下面介绍各部分的工作原理。

下面介绍各部分的工作原理。

模拟电路:模拟电路由双积分式A\D转换器构成,电路如图2所示。

主要包括2.8V基准电压。

源(EO)、缓冲器(AL)、积分器(A2)、比较器(A3)和模拟开关的组成。

缓冲器A4专门用来提高COM端带负载的能力,可谓设计数字多用表的电阻挡、二极管挡和hFE挡提供便利条件.这种转换器具有转换准确高度、抗串模干扰能力强、电路简单、成本低等优点。

适合做低速\模转换。

每个转换周期分为三个阶段进行,自动调零(AZ)、正向积分(INT)、反向积分(DE),并按照AZ到INT到DE到AZ的顺序进行循环。

令计数脉冲的周期为TCP。

每个测量周期共需要4000个TCP,其中,正向积分时间固定不变。

T1=1000TCP,仪表显示值,将T1=1000TCP,UREF=100.0mV带入上式得。

N=10UIN、或UIN=0.1N。

(2-2)只要把小数点定在十位上,即可直读结果,满量程时:N=2000,此时UM=2UREF=200mV。

仪表显示超量程符号“1”。

要测量2V以上的直流电压,必须利用精密电阻分压器对UIN进行衰减。

积分电阻应采用金属膜电阻,积分电容选绝缘性好、介质吸收系数小的聚苯乙烯电容聚丙烯电容。

为了提高仪表抗串模干扰能力,正向积分时间(称采样时间)T1应是工频周期的整数倍,我国采用50Hz交流电网,其周期为20ms,应选T1=20n (ms). (2-3)式中,n=1,2,3,………。

例如取n=2,4,5时,T1=40ms、80ms、100ms,能有效地抑制50Hz干扰。

这是因为积分过程有取平均的作用,只要干扰电压的平均值就不影响积分器的输出。

但n值也不宜过大,以免测量速率太低。

数字电路:数字电路如图4所示,主要包括8个单元:(1)时钟振荡器,(1)频分器;(2)计数器;(3)锁存器;(4)译码器;(5)异或门相应为驱动器;(6)控制逻辑;(7)LCD显示器。

时钟振荡器由ICL7107内部相反器F1、F2以及外部阻容元件R、C组成。

若取R为120千殴,C为100皮法,则F0=40kHz。

F0经过4分频后得到计数频率,fPC=10kHz,即TCP=0.1ms。

此时测量周期T=16000T0=4000TCP=0.4s.测量速率为2.5次每秒。

F0还经过800分频。

得到50Hz方波电压,接LCD的背电极BP。

LCD 须采用交流驱动方式,当笔段电极a到g与背电极BP呈等电位时不显示,当二者存在一定的相位差时,液晶才显示因此,可将两个频率与幅度相同而相反的方波电压,分别加至某个笔段引出端与BP端之间,利用二者电位差来驱动该笔段显示。

驱动电路采用异或门。

其特点是当两个输入端得状态相异时(一个为高电平、另一个为低电平),输出为高电平;反之输出低电平。

小数点驱动电路S为小数点选择开关,DP1到DP3一次为个位、十位、百位的小数点驱动端,LCD的背电极接BP。

剩下一个异或门还可驱动标识符。

4.3原理图仿真及焊接时的注意事项辨认引脚:芯片的第一脚,是正放芯片,面对型号字符,然后,在芯片的做下方为第一脚。

也可以把芯片的缺口朝左放置,在左下角也就是第一脚了。

许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记。

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