量程自动切换的数字万用表设计

本科毕业论文（设计）分类号：密级：毕业论文（设计）题目:量程自动切换的数字万用表设计系别:专业年级:姓名:学号:指导教师:2015年06月01日本科毕业论文（设计）本科毕业论文（设计）原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：本科毕业论文（设计）关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、试验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属吕梁学院。本人完全了解吕梁学院有关保存、使用毕业论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权吕梁学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为吕梁学院。本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为吕梁学院。论文作者签名：日期：指导老师签名：日期：本科毕业论文（设计）摘要这篇文章着重说明量程自切换的数字万用表设计方法。本次设计的主要目的是实现仪表的量程自动切换功能。作为一个用户，不需要手动选择范围，消除对选择过程的范围需要。量程自动切换是通过软件程序控制硬件电路来实现的，所以测量过程更加方便。这种设计使数字仪表成为智能仪表，与原来相比，测试效率和结果更准确。本次设计所采用的量程自动切换模块是用由程序控制的增益放大器PDG，并通过试探发确定控制值。本次设计可以达到的功能有：第一，量程自动切换；第二，防止使用者因选错量程而导致万用表损坏；第三，防止选择开关选择量程时引起的机械损耗而使测量精准度下降。本设计是以（AT89C51）单片机为核心，并由硬件设计和软件设计两部分组成的。其中，硬件部分主要电路所需要的各种模块构成。软件设计主要是由主程序和各个模块所需要的子程序构成，实现对量程的选择，最终使测量结果显示在显示器上。关键词：万用表，自动切换，单片机本科毕业论文（设计）AbstractThisarticlefocusesonthedesignmethodofthedigitalmillionmeterforscaleswitching.Themainpurposeofthisdesignistoachieveautomaticswitchingfunctionofmeter.Asauser,donotneedtomanuallyselecttherange,eliminatingtheneedfortherangeoftheselectionprocess.Theautomaticswitchingoftherangeisrealizedbythesoftwareprogramcontrolhardwarecircuit,sothemeasurementprocessismoreconvenient..Thisdesignmakesthedigitalmeterbecomeintelligentinstrument,comparedwiththeoriginaltestefficiencyandresultsmoreaccurate.ThedesignoftherangeofautomaticswitchingmoduleisusedbytheprogramcontrolofthegainamplifierPDG,andbytestingthevalueofthecontrolvalue.Thisdesigncanachievethefunction:first,automaticrangeswitching;thesecondtopreventusersduetothewrongchoiceofrangeandleadtomultimeterdamage;thethirdtopreventselectionswitchselectionrangecausedbymechanicallossandthemeasurementprecisiondrops.Thedesignisbasedon(AT89C51)microcontrollerasthecore,andbythehardwaredesignandsoftwaredesignoftwoparts.Amongthem,thehardwarepartsofthemaincircuitsrequiredbythevariousmodulesconstitute.Thesoftwaredesignismainlycomposedofthemainprogramandthesubroutinerequiredbyeachmodule,andthechoiceofthemeasuringrangeisrealized,andtheresultsaredisplayedonthemonitor..Keywords：multimeter,Automaticswitching,singlechip本科毕业论文（设计）目录第1章绪论...........................................................-1-1.1国内外研究进展................................................-1-1.2问题的提出....................................................-1-1.3研究的背景与意义..............................................-2-1.4主要实现的功能....................................................21.6万用表的分辨率与精度..........................................-2-1.7设计中重点解决的问题..........................................-3-第2章系统整体结构...................................................-4-2.1系统设计方框图................................................-4-2.2系统设计方案..................................................-4-2.3量程自动转换功能的方案设计与论证..............................-5-2.3.1方案设计................................................-5-2.3.2方案论证................................................-7-第3章量程自动切换数字万用表的硬件电路设计...........................-9-3.1A/D转换电路..................................................-9-3.2单片机控制与显示电路..........................................-9-3.2.1单片机最小系统.........................................-10-3.2.2LED显示电路设计.......................................-11-3.3量程自动转换模块电路.........................................-11-3.4电流/电压转换电路............................................-14-本科毕业论文（设计）3.4.1继电器介绍.............................................-15-3.5电阻/电压转换电路............................................-15-第4章量程自动切换数字万用表的程序设计..............................-17-4.1protues软件简介.............................................-17-4.2编程语言选择和keiluVision4软件简介.........................-17-4.2.1编程语言选择..........................................-17-4.2.2keiluVision4软件简介................................-17-4.3软件设计流程.................................................-18-4.4protues与keiluVision4软件的联合调试.......................-18-第5章量程自动切换数字万用表系统测试................................-21-第6章总结..........................................................-23-附录.....................................................................26附录A：整机电路图...............................................-24-附录B：输入为15V时仿真图.......................................-25-附录C：超量程时显示仿真图.......................................-25-附录D：程序源代码....................................错误!未定义书签。参考文献.............................................................-26-致谢.................................................................-27-本科毕业论文（设计）-1-第1章绪论1.1国内外研究进展⑴国外研究概况进入二十一世纪以来，国外的仪器的主要特点是：①新技术普遍应用当前普遍采用电子设计自动化、计算机辅助制造、计算机辅助测试、数字信号处理、专用集成电路以及表面贴装技术等。今天计算机技术迅猛发展、计算机硬件价格越来越便宜，通用硬件平台和虚拟仪器逐渐变为主流。②产品结构发生简化不仅重视高档仪器研发，而且还看重高新技术和高产量宽领域产品的研制。注重系统集成，单片机很重要，但是系统和产品软化更重要。越来越多的仪器配备了CPU，具备了数字化功能，软件上耗费了大量的时间和金钱。以后可以用一个简洁的式子来概括仪器：仪器=CPU+AD/DA+软件”。⑵国内研究概况八十年代，我国仪器业大多数不景气，效益下滑。先后通过三个阶段分别是：引进、发展、技术创新。20世纪70年代中期，我国高科技民营企业发展迅速，我国的中、底档数字万用表产量以跃居世界首位，占世界总产量的85%以上，出口国家以达100多个。当前，我国在高档万用表制造技术还