智能數(shù)字萬用表設計 畢業(yè)設計論文 (2)

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1、智能數(shù)字萬用表設計目錄摘要3ABSTRACT3文獻綜述3第1章前言61.1數(shù)字萬用表簡介61.2單片機發(fā)展與應用7第2章智能型數(shù)字式多用表設計原理72.1系統(tǒng)設計方框圖82.2系統(tǒng)設計方案8第3章智能型數(shù)字式多用表硬件設計83.1A/D轉換電路83.2直流電壓測量電路103.3交流/直流轉換電路123.4電流/電壓轉換電路133.5電阻/電壓轉換電路143.6單片機控制與顯示電路143.7自動量程轉換模塊15第4章智能型數(shù)字式多用表軟件設計164.1程序流程圖164.2程序源代碼17第5章智能型數(shù)字式多用表系統(tǒng)測試175.1直流電壓測試175.2交流電壓測試

2、175.3直流電流測試185.4電阻測試19結束語19致謝詞23參考文獻23附錄2533附錄A：整機硬件電路圖25附錄B：程序源代碼26摘要本文介紹一種基于AT89S51單片機的智能型數(shù)字式多用表,該系統(tǒng)采用MC14433——31/2位A/D轉換器和LED數(shù)碼顯示，可以測量直流電壓、交流電壓、直流電流和電阻，并且具有鍵盤選擇測量對象、量程和自動量程轉換功能。關鍵詞：A/D轉換器，單片機，轉換電路，模擬開關AbstractThispaperpresentsaAT89S51MCU-basedintelligentdigitalmultimeter,thesyst

3、emusestheMC14433-31/2bitA/DconverterandLEDdigitaldisplay,canmeasureDCvoltage,ACvoltage,DCcurrentandresistance,andhasakeyboardtochoosemeasurementobject,measurementrangeandautomaticrangeconversionfunctions.KeyWords：A/Dconverter，SCM，convertingcircuit，analogswitch文獻綜述我選擇的課題是智能數(shù)字萬用表,為了實

4、現(xiàn)這個系統(tǒng)的功能，我查閱了大量的文獻資料。這些資料主要分為三類：一類是芯片說明書，一類是數(shù)字萬用表的設計分析，一類是數(shù)字萬用表的擴展功能。331．數(shù)字萬用表（DMM）背景簡介自從1977年世界上首臺手持式數(shù)字萬用表問世以來，研究者在萬用表的功能和設計上不斷創(chuàng)新，新品迭出。數(shù)字萬用表是電測技術中的一種常用儀表，它把電子技術、計算技術、自動化技術的成果和電測技術結合在一起，以其操作方便、讀數(shù)準確、體積小巧、攜帶方便等優(yōu)點成為現(xiàn)代測量中不可缺少的儀器，它可以測量直流電流、交流電流、直流電壓、交流電壓、電阻、電容、二極管的正向壓降等，正在許多領域取代模擬式(即指針式

5、)萬用表。具有使用方便、靈敏度高、測量速度快、量程寬、過載能力強、輸人阻抗高、指示值具有客觀性(不存在視覺誤差)、擴展能力強等優(yōu)點。2.數(shù)字萬用表設計分析本設計可以分為直流電壓測量電路；交流/直流轉換電路；電流/電壓轉換電路；電阻/電壓轉換電路；功能控制和數(shù)據(jù)顯示電路這五個的主要電路模塊。在設計各個模塊時，文獻中有很多不同的方法，我仔細研究了資料中述說的方法，并自己加以改進，設計出可行方案，通過在實踐中檢驗，在老師的指導下加以改進以達到設計任務書中的要求。在設計直流電壓測量電路時，我利用華成英、童詩白主編，《模擬電子技術基礎》（第四版）[M].高等教育出版社

6、，2006年第325頁所介紹的反相比例運算電路，加上自己設計的四選一模擬開關，組成了一個直流電壓測量電路。但該電路在實踐中存在問題，不能實現(xiàn)預期的結果。在老師的指導下，我將該電路做了適當?shù)男薷模臑橛呻娮?、模擬開關和運放組成放大倍數(shù)可調(diào)的比例電路，從而達到了任務書的要求。在設計A/D轉換器時，余孟嘗主編，《數(shù)字電子技術基礎簡明教程》（第二版）北京：高等教育出版社1999（2006重印）第400頁至第410頁講述了三種A/D轉換器，但該書只是以基本邏輯電路講述了A/D轉換器的基本工作原理，及其轉換過程，并未介紹如何利用具體的芯片設計A/D轉換器。為此，我又查閱

7、了黃海萍、陳用昌編《微機原理與接口技術實驗指導》[M].北京：國防工業(yè)出版社,2004年，楊立、鄧振杰、荊淑霞《微型計算機原理與接口技術》[M].中國鐵道出版社，2006年及33http://www.dzsc.com.cn/。我依據(jù)設計性能指標要求，并綜合A/D轉換器的性能指標和價格選擇了ICL7106和MC14433這兩個A/D轉換器作為候選芯片。比較這兩個芯片，ICL7106是CMOS大規(guī)模集成電路芯片，它將模擬電路與數(shù)字電路集成在一個有40個功能端的電路內(nèi)，所以只需外接少量元件就可組成一個31/2位數(shù)字電壓表。但是ICL7106是以靜態(tài)方式驅動LCD轉

8、換器，無BCD碼輸出端，因此不能直接獲得降量程信號。