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《智能數(shù)字電壓表 畢業(yè)論文》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、畢業(yè)論文(設計)智能直流數(shù)字電壓表的設計院部名稱:機電工程學院專業(yè)班級:電氣自動化技術學生姓名:學號:指導教師:2011、12、1912目錄摘要3引言41.1研究背景及意義41.2單片機簡介41.3單片機的應用領域及發(fā)展趨勢5第一章設計任務書6第二章設計內容72.1設計要求72.1.1功能要求72.1.2項目技術性能指標7第三章系統(tǒng)原理及基本框圖7方案論證73.1電源電路設計83.2輸入電路設計93.2.1電路簡介93.3轉換電路設計113.3.1AT89C51單片機113.3.3AT89C51主要特性:113
2、.3.4ICL7135芯片簡介113.3.5轉換器ICL7135113.3.6ICL7135的引腳功能及主要特性123.3.7性能:133.3.8據(jù)輸出方式及數(shù)字部分143.3.9對應參數(shù)整定143.4電壓表顯示電路163.4.1電路簡介163.5I/O口分配16第四章軟件設計174.1時鐘頻率的確定174.2監(jiān)控程序設計184.3序流程圖:19第五章程序及元件清單225.1程序225.2元器件清單27結束語28參考文獻28附:電路原理圖2912摘要數(shù)字電壓表的誕生打破了傳統(tǒng)電子測量儀器的模式和格局。它顯示清晰
3、直觀、讀數(shù)準確,采用了先進的數(shù)顯技術,大大地減少了因人為因素所造成的測量誤差事件。數(shù)字電壓表是把連續(xù)的模擬量轉換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式,并加以顯示的儀表。數(shù)字電壓表把電子技術、計算技術、自動化技術的成果與精密電測量技術密切的結合在一起,成為儀器、儀表領域中獨立而完整的一個分支,數(shù)字電壓表標志著電子儀器領域的一場革命,也開創(chuàng)了現(xiàn)代電子測量技術的先河。電壓測量是電子測量的最基本內容之一,電子電路的許多特性,如頻率特性、調制度、非線性失真系數(shù)等都可以視為電壓的派生量,各種電路的工作狀態(tài),如諧振、平衡、飽和等,通常都
4、用電壓的形式來反映。電子設備的各種控制、反饋信號也主要表現(xiàn)為電壓量。本設計是利用AT89C51單片機的一種電壓測量電路,該系統(tǒng)除了采用ICL7135高精度、雙積分A/D轉換電路外,還增設了超限報警電路。測量范圍大且可調量程,LED數(shù)碼管顯示。正文著重給出了軟硬件系統(tǒng)的各部分電路,介紹了雙積分電路的原理,AT89C51的特點,ICL7135的功能和應用。關鍵字:數(shù)字電壓表,AT89C51,ICL7135,雙積分A/D轉換器,測量引言1.1研究背景及意義數(shù)字電壓表(DigitalVoltmeter)簡稱DVM,它是
5、采用數(shù)字化測量技術,把連續(xù)的模擬量(直流輸入電壓)轉換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低,不能滿足數(shù)字化時代的需求,采用單片機的數(shù)字電壓表,由精度高、抗干擾能力強,可擴展性強、集成方便,還可與PC進行實時通信。目前,由各種單片A/D12轉換器構成的數(shù)字電壓表,已被廣泛用于電子及電工測量、工業(yè)自動化儀表、自動測試系統(tǒng)等智能化測量領域,展示出強大的生命力。新型數(shù)字電壓表以其高準確度、高可靠性、高分辨率、高性價比等優(yōu)良特性倍受人們的青睞。目前,數(shù)字電壓表作為數(shù)字化儀表的基礎與
6、核心,已被廣泛用于電子和電工測量、工業(yè)自動化儀表、自動測試系統(tǒng)等領域,顯示出強大的生命力。數(shù)字電壓表是諸多數(shù)字化儀表的核心和基礎,電壓表的數(shù)字化是將連續(xù)的模擬量如直流電壓轉換成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示,這有別于傳統(tǒng)的以指針加刻度盤進行讀數(shù)的方法,避免了讀數(shù)的視差和視覺疲勞。目前數(shù)字萬用表的內部核心部件是A/D轉換器,轉換器的精度很大程度上影響著數(shù)字萬用表的準確度,本設計雙積分A/D轉換器對輸入模擬信號進行轉換,控制核心AT89C51再對轉換的結果進行運算和處理,最后驅動輸出裝置顯示數(shù)字電壓信號。1.2單
7、片機簡介單片機是一種集成電路芯片,采用超大規(guī)模技術把具有數(shù)據(jù)處理能力(如算術運算,邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理)的微處理器(CPU),隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),只讀程序存儲器(ROM),輸入輸出電路,可能還包括定時計數(shù)器,串行通信口(SCI),顯示驅動電路,脈寬調制電路(PWM),模擬多路轉換器及A/D轉換器等電路集成到一塊單塊芯片上,構成一個最小而完善的計算機系統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制下準確、迅速、高效地完成程序設計者事先規(guī)定的任務。圖1.1單片機控制系統(tǒng)的組成?不同的單片機有著不同的硬件特征和軟件特征
8、,即它們的技術特征均不盡相同,硬件特征取決于單片機芯片的內部結構,我們要使用某種單片機,必須了解該型產(chǎn)品是否滿足需要的功能和應用系統(tǒng)所要求的特性指標。這里的技術特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等等,這些信息需要從生產(chǎn)廠商的技術手冊中得到。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開發(fā)支持環(huán)境,指令特性即我們熟悉的單片機的尋址方式,數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方式,輸入輸出特性及對電源的要求等等。開發(fā)支持的環(huán)