智能數(shù)字電壓表設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文單片機(jī)

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1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）智能直流數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)院部名稱：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：電氣自動(dòng)化技術(shù)學(xué)生姓名：閆永勝學(xué)號(hào)：2009061134指導(dǎo)教師：董衛(wèi)軍2011、12、19目錄摘要31引言41.1研究背景及意義41.2單片機(jī)簡(jiǎn)介41.3單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)5第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書6第二章設(shè)計(jì)內(nèi)容72.1設(shè)計(jì)要求72.1.1功能要求72.1.2項(xiàng)目技術(shù)性能指標(biāo)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(shè)計(jì)83.2輸入電路設(shè)計(jì)93.2.1電路簡(jiǎn)介93.3轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)113.3.1AT89C51單片機(jī)113.3.3AT89C51主要特性：113.3.4ICL7135芯片簡(jiǎn)介113.3

2、.5轉(zhuǎn)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(duì)應(yīng)參數(shù)整定143.4電壓表顯示電路163.4.1電路簡(jiǎn)介163.5I/O口分配16第四章軟件設(shè)計(jì)174.1時(shí)鐘頻率的確定174.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)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(jié)束語(yǔ)28參考文獻(xiàn)28附:電路原理圖29摘要數(shù)字電壓表的誕生打破了傳統(tǒng)電子測(cè)量?jī)x器的模式和格局。它顯示清晰直觀、讀數(shù)準(zhǔn)確，采用了先進(jìn)的數(shù)顯技術(shù)，大大地減少了因人為因素所造成的測(cè)量誤差事件。數(shù)字電壓表是把連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換成

3、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(shù)、計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的成果與精密電測(cè)量技術(shù)密切的結(jié)合在一起，成為儀器、儀表領(lǐng)域中獨(dú)立而完整的一個(gè)分支，數(shù)字電壓表標(biāo)志著電子儀器領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，也開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù)的先河。電壓測(cè)量是電子測(cè)量的最基本內(nèi)容之一,電子電路的許多特性，如頻率特性、調(diào)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，通常都用電壓的形式來(lái)反映。電子設(shè)備的各種控制、反饋信號(hào)也主要表現(xiàn)為電壓量。本設(shè)計(jì)是利用AT89C51單片機(jī)的一種電壓測(cè)量電路,該系統(tǒng)除了采用ICL7135高精度、雙積分A/D轉(zhuǎn)換電路外，還增

4、設(shè)了超限報(bào)警電路。測(cè)量范圍大且可調(diào)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(diǎn)，ICL7135的功能和應(yīng)用。關(guān)鍵字：數(shù)字電壓表，AT89C51，ICL7135，雙積分A/D轉(zhuǎn)換器，測(cè)量1引言1.1研究背景及意義數(shù)字電壓表（DigitalVoltmeter）簡(jiǎn)稱DVM，它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)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(shí)代的需求，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，由精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與PC進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。

5、目前，由各種單片A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測(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，展示出強(qiáng)大的生命力。新型數(shù)字電壓表以其高準(zhǔn)確度、高可靠性、高分辨率、高性價(jià)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(chǔ)與核心，已被廣泛用于電子和電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等領(lǐng)域，顯示出強(qiáng)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(chǔ)，電壓表的數(shù)字化是將連續(xù)的模擬量如直流電壓轉(zhuǎn)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(jìn)行讀數(shù)的方法，避免了讀數(shù)的視差和視覺(jué)疲勞。目前數(shù)字萬(wàn)用表的內(nèi)部核心部件是A/D轉(zhuǎn)換器，

6、轉(zhuǎn)換器的精度很大程度上影響著數(shù)字萬(wàn)用表的準(zhǔn)確度，本設(shè)計(jì)雙積分A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，控制核心AT89C51再對(duì)轉(zhuǎn)換的結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算和處理，最后驅(qū)動(dòng)輸出裝置顯示數(shù)字電壓信號(hào)。1.2單片機(jī)簡(jiǎn)介單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力(如算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理)的微處理器(CPU)，隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)，輸入輸出電路，可能還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行通信口(SCI)，顯示驅(qū)動(dòng)電路，脈寬調(diào)制電路(PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換器及A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)最小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制

7、下準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。圖1.1單片機(jī)控制系統(tǒng)的組成?不同的單片機(jī)有著不同的硬件特征和軟件特征，即它們的技術(shù)特征均不盡相同，硬件特征取決于單片機(jī)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，我們要使用某種單片機(jī)，必須了解該型產(chǎn)品是否滿足需要的功能和應(yīng)用系統(tǒng)所要求的特性指標(biāo)。這里的技術(shù)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(shù)手冊(cè)中得到。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開(kāi)發(fā)支持環(huán)境，指令特性即我們熟悉的單片機(jī)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(duì)電源