数字电压表设计中期报告

电子线路硬件课程设计中期报告课题：数字电压表设计班级：作者：学号：指导老师：一、项目综合描述本项目要求设计并实现一个数字电压表的装置，该装置能够对0~200V范围的直流电压进行测量。测量分为4挡：200mV、2V、20V和200V。输入为模拟直流电压，输出为数字量，并在必要的辅助输出显示设备上显示。同时具有正、负电压极性显示，小数点显示。能判读并显示被测量信号超出所选择的量程范围。并根据不同的量程能自动调整小数点。二、项目方案确立采用单片机+A/D芯片+显示芯片设计数字电压表：单片机型号广泛、并且价格低廉。只要单片机内部具有中断、I/O、RS232等模块就能够满足选型基本要求，系统的精度能够保证。该方法硬件连接相对简单，测量误差较小，精度较高。原理框图如图2据数字电压表的功能实现要求，选AT89C51单片机作控制系统，低电压经放大器选用OPA336实现放大10倍、高电压经大电阻分压从而控制输入ADC0809的信号在2V左右实现A／D转换经AT89C51送入LED显示。图2三、项目进展第8周开题，到第17周验收成果，时间相对来说很充裕。因为我个人是第一次接触51单片机，此前也没有做过关于其他关于单片机的课设，所以，在中期以前，我主要用来学习51单片机，并进行初步设计。1）从零开始学习了单片机的芯片AT89C51，熟悉了各个管脚的功能，了解了芯片的用法；熟悉了单片机的A/D部分，发现不是很好用，于是准备去自己买一个ADC0809，因为0809的使用很多资料有详细的介绍，而且它也比较好用；掌握了数码管的使用，把几个例程都走了一遍。2）上述的过程走完，我已经基本熟悉了51单片机的用法，知道怎么用51单片机去做开发，怎么建立一个工程，把工程分为不同的模块搭建起来。这个条件下我开始了数字电压表的基本设计。3）决定把数字电压表分为4个模块：档位部分，AD转换部分，芯片AT89C51（内部烧录程序），显示部分（LED数码管）。档位部分要分4档，所以要有4个不同的衰减，但考虑到200mV太小，送入ADC0809会有很大误差，所以考虑加一个10倍放大电路把200mV放大到2V送入ADC，这样的话，索性将2V，20V，200V都衰减到200mV然后送入放大后变为2V送入AD，这样可能会增大误差，但是方便了档位的控制和不同档的显示。AD转换部分，采用0809。0809有三个主要使能端，所以到时候要给信号给它，让它进行转换和输出；8个输入端，但只需一个，所以到时候可以干脆将ABC地址端均置零，从IN-0输入；8个输出端，故要有8位I/O来接收。芯片AT89C51（内部烧录程序）部分，这个部分，看到它的32个引脚，到时候可以将档位和AD部分还有显示部分通过这32个引脚经由芯片内的程序联系起来完成电压测量和显示。至于显示部分，没什么难度，处理好位码和段码就好。四、材料准备大概完成了初步设计，材料就可以准备了由于最重要的开发盒，已经领取，所以，芯片和数码管显示部分已经不需要操心了。主要是档位部分和AD转换部分：档位部分需要的就是导线和电阻，恰好以前的实验有存货留下来。A/D转换部分，要购买一个ADC0809，然后0809的工作时钟是500KHz，但是AT89C51能提供的是2MHz时钟，所以，还要一个分频电路，这可以用D触发器来实现，以前的实验课有留存的可以直接用。所以，基本的材料都差不多已经准备好了。五、后期规划后期按照已经拟定的设计走就行了，先把硬件搭出来。不过后期主要努力要在软件部分，写出一个好的程序烧录进芯片，然后让整个电压表测试成功。