单片机 简易数字电压表 课程设计说明书

Xx大学课程设计说明书题目系(部)专业(班级)姓名学号指导教师起止日期长沙学院课程设计说明书I摘要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，对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。在现代检测技术中，常需用高精度数字电压表进行现场检测。本设计在参阅了大量前人设计的数字电压表的基础上，利用单片机技术结合A/D转换芯片ADC0808构建了一个简易直流数字电压表。本文中的数字电压表控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换采用ADC0808，以此实现数字电压表的功能。该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，还可以方便地测量0～5V的8路输入电压值，并在四位数码管上轮流显示或单路选择显示。本课程设计主要解决A/D转换、数据处理及显示控制等三个模块。控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换采用ADC0808。关键词：单片机AT89C51，A/D转换ADC0808，数字电压表，数据处理长沙学院课程设计说明书IIABSTRACTWiththedevelopmentofelectronicscienceandtechnology,electronicmeasuringavastnumberofelectronicworkersmusthavethemeanstomeasuretheaccuracyandfunctionofincreasinglyhighrequirements,andvoltagemeasurementisobvious,becausethemeasuredvoltageismostcommon.Inmodemmeasuringtechnology,thedigitalvoltmeterisoftenusedinsitemeasuring.ThedesignseealotofourpredecessorsinthedesignofdigitalvoltagemeteronthebasisofusingSCMtechnologywithA/DconverterchipADC0808Constructionofasimpledigitalvoltagedirectcurrentform.ThecontrolsystemofdigitalvoltmeterthatdescribedinthispaperusesAT89C51,andA/DconverterusesADC0808toperformthedesignofthedigitalvoltmeter.Thevoltmeterhassimpleelectricalcircuit，fewelementsandlowcost.Themeterhasthecapabilityofmeasuring8voltageinputsfrom0to5voltatonetime,anddisplaysthemeasurementsinturnoronlydisplaysoneroutethatselected.ThisprogramsolvesthedatahandlingandconversionofA/Dmainlyandshowsthe3modularssuchascontrol.ControlsystemadoptsAT89C51onlyflatmachine,theconversionofA/DadoptsADC0808.Keywords:ChipProcessorAT89C51，A/DswitchADC0808，Digitalvoltmeter，Datahandle长沙学院课程设计说明书III目录摘要....................................................................................................................IABSTRACT.........................................................................................................II第1章课题概述...............................................................................................11.1课题概述.....................................................................................................................11.2课题要求......................................................................................................................2第2章系统设计...............................................................................................32.1设计思路......................................................................................................................32.2框图设计......................................................................................................................32.3知识点..........................................................................................................................42.4硬件设计......................................................................................................................42.4.1电路原理图......................................................................................................42.4.2元件选择..........................................................................................................52.4.3PCB制版及效果...............................................................................................62.5软件设计......................................................................................................................72.5.1程序流程图......................................................................................................72.6系统仿真及调试........................................................................................................11结论..................................................................................................................13参考文献..............................................................................................................14附录..................................................................................................................15长沙学院课程设计说明书-1-第1章课题概述1.1课题概述数字电压表（DigitalVoltmeter）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。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,这有别于传统的以指针加刻度盘进行读数的方法,避免了读数的视差和视觉疲劳。目前数字电压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电压表的准确度,本文A/D转换器采用ADC0808对输人模拟信号进行转换,控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算和处理,最后驱动输出装置显示数字电压信号。数字式电压表是由高阻抗电压表头与分压电路组成的。数字式电压表头的等效输入电阻通常在200M欧以上，满量程时所流经的电流通常在1皮安左右。以上述表头制成的数字式电压表，满量程时所流经的电流与量程有关，通常在1皮安至100微安之间。数字电压表(数字面板表)是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量工具有关数字电压表的书籍和应用已经非常普及了。数字电压表的设计和开发,已经有多种类型和款式。传统的数字电压表各有特点,它们适合在现场做手工测量,要完成远程测量并要对测量数据做进一步处理,传统数字电压表是无法完成的。然而基于PC通信的数字电压表,既可以完成测量数据的传递,又可借助PC,做测量数据的处理。所以这种类型的数字电压表无论在功能和实际上,都具有传统数字电压表无法比拟的特点,这使得它的开发和应用具有良好的前景。本系统用单片机AT89C51构成数字电压表控制系统,具有精度高、速度快、性能稳定和电路简单且工作可靠等特点,具有很好的使用价值。长沙学院课程设计说明书-2-1.2课题要求利用MCS-51系列单片机设计简易数字电压表测量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0.019V，测量误差约为±0.02V。课题的具体要求如下：1、方案总体设计与论证2、系统硬件电路设计:简易数字电压表测量电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成，A/D转换由集成电路0808完成，显示采用四位数码管3、系统流程图设计，汇编程序编写：包括初始化程序、主程序、显示子程序、模/数转换测量子程序等4、调试及性能分析：采用KELL编译器进行源程序编译及仿真测