數(shù)字電壓表畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要：本文介紹的是數(shù)字電壓表的發(fā)展背景和利用單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換芯片結(jié)合的方法設(shè)計(jì)一個(gè)直流數(shù)字電壓表。它的具體功能是：最高量程為200V，分三個(gè)檔位量程，即2V，20V，200V，可以通過(guò)調(diào)檔開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)檔位。當(dāng)測(cè)得電壓的數(shù)值小于1V時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的將電壓數(shù)值轉(zhuǎn)換為以mV為電壓?jiǎn)挝坏碾妷褐?。并且通過(guò)按鍵的方法能夠測(cè)得后五秒的平均電壓值。32目錄一．?dāng)?shù)字電壓表簡(jiǎn)介：3二．?dāng)?shù)字電壓設(shè)計(jì)兩種方案簡(jiǎn)介：41．由數(shù)字電路及芯片構(gòu)建。42．由單片機(jī)系統(tǒng)及A/D轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)建。5三．單片機(jī)簡(jiǎn)介及本設(shè)計(jì)單

2、片機(jī)的選擇51．常用單片機(jī)的特點(diǎn)比較及本設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇52．本設(shè)計(jì)使用的單片機(jī)的簡(jiǎn)介6四．各種顯示器件的介紹和選擇71．常用顯示器件簡(jiǎn)介72．1602液晶的參數(shù)資料8五．模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換芯片的選擇101．常用的A/D芯片簡(jiǎn)介102．模數(shù)（A/D）芯片TLC2543的資料11六．總體設(shè)計(jì)13七．硬件電路系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)14八．系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)181．匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言的特點(diǎn)及選擇182．主程序設(shè)計(jì)18九．系統(tǒng)的調(diào)試291．硬件調(diào)試292．軟件調(diào)試30十．總結(jié)30參考文獻(xiàn)3132一．?dāng)?shù)字電壓表簡(jiǎn)介：數(shù)

3、字電壓表出現(xiàn)在50年代初，60年代末發(fā)起來(lái)的電壓測(cè)量?jī)x表，簡(jiǎn)稱DVM，它采用的是數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量，也就是連續(xù)的電壓值轉(zhuǎn)變?yōu)椴贿B續(xù)的數(shù)字量，加以數(shù)字處理然后再通過(guò)顯示器件顯示。這種電子測(cè)量的儀表之所以出現(xiàn)，一方面是由于電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用逐漸推廣到系統(tǒng)的自動(dòng)控制信實(shí)驗(yàn)研究的領(lǐng)域，提出了將各種被觀察量或被控制量轉(zhuǎn)換成數(shù)碼的要求，即為了實(shí)時(shí)控制及數(shù)據(jù)處理的需要；另一方面，也是電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，帶動(dòng)了脈沖數(shù)字電路技術(shù)的進(jìn)步，為數(shù)字化儀表的出現(xiàn)提供了條件。所以，數(shù)字化測(cè)理儀表的產(chǎn)生與發(fā)展與電子計(jì)

4、算機(jī)的發(fā)展是密切相關(guān)的；同時(shí)，為革新電子測(cè)量中的煩鎖和陳舊方式也催促了它的飛速發(fā)展，如今，它又成為向智能化儀表發(fā)展的必要橋梁。如今，數(shù)字電壓表已絕大部分已取代了傳統(tǒng)的模擬指針式電壓表。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的模擬指針式電壓表功能單一，精度低，讀數(shù)的時(shí)候也非常不方便，很容易出錯(cuò)。而采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表由于測(cè)量精度高，速度快，讀數(shù)時(shí)也非常的方便，抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)已被廣泛的應(yīng)用于電子及電工的測(cè)量，工業(yè)自動(dòng)化儀表，自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域。顯示出強(qiáng)大的生命力。數(shù)字電壓表最初是伺服步進(jìn)電子管比較式，

5、其優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度比較高，但是采樣速度慢，重量達(dá)幾十公斤，體積大。繼之出現(xiàn)了斜波式電壓表，它的速度方面稍有提高，但是準(zhǔn)確度低，穩(wěn)定性差，再后來(lái)出現(xiàn)了比較式儀表改進(jìn)逐次漸近式結(jié)構(gòu)，它不僅保持了比較式準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，而且速度也有了很大的提高，但它有一缺點(diǎn)是抗干擾能力差，很容易受到外界各種因素的影響。隨后，在斜波式的基礎(chǔ)上雙引伸出階梯波式，它的唯一的進(jìn)步是成本降低了，可是準(zhǔn)確寬，速以及抗干擾能力都未能提高。而現(xiàn)在，數(shù)字電壓表的發(fā)展已經(jīng)是非常的成熟，就原理來(lái)講，它從原來(lái)的一，二種已發(fā)展到多種，在功能上講，則

6、從測(cè)單一參數(shù)發(fā)展到能測(cè)多種參數(shù)；從制作元件來(lái)看，發(fā)展到了集成電路，準(zhǔn)確度已經(jīng)有了很大的提高，精度高達(dá)1NV；讀數(shù)每秒幾萬(wàn)次，而相對(duì)以前，它的價(jià)格也有了降低了很多。32目前實(shí)現(xiàn)電壓數(shù)字化測(cè)量的方法仍然模-數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換的方法。而數(shù)字電壓表種類繁多，型號(hào)新異，目前國(guó)際仍未有統(tǒng)一的分類方法。而常用的分類方法有如下幾種：1．按用途來(lái)分：有直流數(shù)字電壓表，交、直流數(shù)字電壓表，交直流萬(wàn)用表等。2．按顯示位數(shù)來(lái)分：有4位，5位，6位，7位，8位等。3．按測(cè)量速度來(lái)分：有低準(zhǔn)確度，中準(zhǔn)確度，高準(zhǔn)確度等。4．按

7、測(cè)量速度來(lái)分：有低速，中速，高速，超高速等。但在日常生活中，數(shù)字電壓表一般是按照原理不同進(jìn)行分類的，目前大致分為以下幾類：比較式，電壓——時(shí)間變換式，積分式等。在電量的測(cè)量中，電壓、電流和頻率是最基本的三個(gè)被測(cè)量。其中，電壓量的測(cè)量最為經(jīng)常。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更是經(jīng)常需要測(cè)量高精度的電壓，所以數(shù)字電壓表就成為一種必不可少的測(cè)量?jī)x器。另外，由于數(shù)字式儀器具有讀數(shù)準(zhǔn)確方便、精度高、誤差小、靈敏度高和分辨率高、測(cè)量速度快等特點(diǎn)而倍受用戶青睞，數(shù)字式電壓表就是基于這種需求而發(fā)展起來(lái)的，是一種必不可

8、少的電子測(cè)量?jī)x表。二．?dāng)?shù)字電壓設(shè)計(jì)兩種方案簡(jiǎn)介：設(shè)計(jì)數(shù)字電壓表有多種的設(shè)計(jì)方法，方案是多種多樣的，由于大規(guī)模集成電路數(shù)字芯片的高速發(fā)展，各種數(shù)字芯片品種多樣，導(dǎo)致對(duì)模擬數(shù)據(jù)的采集部分的不一致性，進(jìn)而又使對(duì)數(shù)據(jù)的處理及顯示的方式的多樣性。又由于在現(xiàn)實(shí)的工作生活中，電壓表的測(cè)量測(cè)程范圍是比較大的，所以必須要對(duì)輸入電壓作分壓處理，而各個(gè)數(shù)據(jù)處理芯片的處理電壓范圍不同，則各種方案的分段也不同。下面介紹兩種數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)方案。1．由數(shù)字電路及芯片構(gòu)建。32這種設(shè)計(jì)方案是由模擬電路與數(shù)字電路兩大部分組成，