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。

研究内容
1）可以测量的电压范围有0~0.5V和0.5V~10V两档；
2）可以自动的连续测量电压；
3）测量的误差在0.1V，结合硬件电路图及相关电路参数计算进行误差分析；
4）以数码显示测量的电压值；
5）数字电压表的软件程序编写。

主要参考文献
【1】刘振中.数字电表发展概况和原理；电压-频率（V-F）变换式积分型数字电压表【J】.通讯工程.1998.（2）
【2】黄志伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M] .北京：电子工业出版社，2005:142-162.
【3】高峰.单片微型计算机与该接口技术[M] .北京：科学出版社，2003.
【4】冯古岭.数字电压表及数字多用表检测技术[M] .北京：中国计量出版社，2003. 【5】Litani-Barzilai I,Bulatov V,Schechter I.Detector Based on time –Resolved Ion-Induced V oltage in Laser Multiphot on Ionization and Laser-induced Fluorescence[J].Anal Chim Acta,2004(501):151-156.
【6】李群芳.单片微型计算机与接口技术[M] .电子工业出版社.
【7】阎石.数字电子技术基础[M] .高等教育出版社.
【8】蔡明生.电子设计M] .北京高等教育出版社，2004.1.
【9】徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计[M] .2版.北京：北京航空航天大学出版社，2004.
【10】吴金龙，沈庆阳，郭庭吉.单片机实践与应用[M] .北京：清华大学出版社，2002.9。