數字電壓表的設計與實現

電子信息工程論文編號:DZXX066  論文字數:14038,頁數:46

 
 目錄
 
摘要 I
Abstract II
第1章 引言 1
  1.1 背景 1
  1.2 研究意義和內容 2
第2章 數字電壓表系統原理設計 4
  2.1設計思路 4
    2.1.1準備工作 4
    2.1.2研究步驟 4
    2.1.3設計方案 4
  2.2 系統原理設計 4
    2.2.1 系統原理框圖 5
    2.2.2 電路原理圖 5
    2.2.3 系統板上的硬件連線 7
    2.2.4系統器件芯片選擇 7
第3章 系統硬件設計 8
  3.1 單片機模塊 8
    3.1.1 單片機簡介 8
    3.1.2 管腳說明 9
    3.1.3 主要特性 12
    3.1.4振蕩器特性： 12
    3.1.5芯片擦除： 12
  3.2 模數轉換模塊 13
    3.2.1 ADC0808簡介 13
    3.2.2 管腳說明 14
    3.2.3主要性能 16
    3.2.4 極限參數 16
    3.2.5 功能框圖 17
    3.26 ADC0808接收外電壓模塊 18
    3.27基準電壓的設定輸入 18
    3.28 單片機和模數轉換芯片的連接 19
  3.3 D觸發器74LS74芯片 19
    3.3.1芯片74LS74的邏輯管腳圖 20
    3.3.2 74LS74與單片機，AD轉換模塊的連接 21
  3.4 數碼顯示模塊 22
    3.4.1 四位共陰數碼管 23
    3.4.2數碼管與單片機的連接 24
第4章 系統軟件設計 25
  4.1 系統軟件的整體框架圖 26
  4.2 系統的初始化 27
  4.3 數碼管的顯示 27
  4.4 A/D的轉換 28
  4.5 A/D的中斷方式 30
  4.6 數據采集處理 31
第5章 系統調試與分析 33
  5.1 Protues的仿真 33
  5.2 電路調試 33
    5.2.1 硬件調試 34
    5.2.2 軟件調試 34
  5.3 測試結果 34
第6章 結束語 35
致謝 36
參考文獻 37
附錄 源代碼 38
元件清單 41
實物圖 42

摘要
 
 隨著電子科學技術的發展，電子測量成為廣大電子工作者必須掌握的手段，對測量的精度和功能的要求也越來越高，而電壓的測量甚為突出，因為電壓的測量最為普遍。本設計在參閱了大量前人設計的數字電壓表的基礎上，利用單片機AT89C51技術結合A/D轉換芯片A/C0808構建了一個直流數字電壓表。
 數字電壓表是利用模/數（A/D）轉換原理，將被測的摸擬量轉換成數字量，并將轉換結果送入單片機進行分析、運算和處理，最終以數字形式顯示出來的一種測量儀表。A/D轉換包括對模擬量采樣，再將采樣值進行量化處理，然后通過編碼實現轉換的過程。
 本文首先簡要介紹了設計電壓表的主要方式以及單片機系統的優勢；然后詳細介紹了直流數字電壓表的設計流程，以及硬件系統和軟件系統的設計，并給出了硬件電路的設計細節，包括各部分電路的走向、芯片的選擇以及方案的可行性分析等。
 
關鍵詞:  數字電壓表，單片機，A/D轉換
 
  
 
 Abstract
 
 With the development of electronical scientific technology, electronical measurement became a technic that everyone of engaging electronical had to master it. What’s more, the precision is higher and higher and, the function is more and more powerful, and voltage’s measurement is best important. Primarily, I designed a Digital-Voltmeter use MCU technic with A/D-switch chip(ADC0808) base on lots of predecessor design.
 Digital-Voltmeter is (A/D) transforms the principle using the mold/number, is measured traces draws up the quantity to transform the digital quantity, and will transform the result to send in the monolithic integrated circuit to carry on the analysis, the operation and processing, finally one kind of measuring instrument which will demonstrate by the digital form. A/D transforms including to simulates the quantity sampling, again carries on the sampling value quantification processing, then process which transforms through the code realization.
 In this article, introduce some methods that design Digital- Voltmeter and the advantages of use MCU system to do it on the first; then treat the procedure of design of direct- Digital-Voltmeter, contain the hardware and software.
 
 Key words: Digital-Voltmeter，Single-Chip computer，A/D switch