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《基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表.doc》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、本科學(xué)生設(shè)計性實(shí)驗(yàn)報告項(xiàng)目組長＿付江杰學(xué)號＿＿成員劉小寶廖為國專業(yè)電子信息工程班級＿09電信＿實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱＿基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表指導(dǎo)教師及職稱＿朱華貴（副教授）＿開課學(xué)期2011至＿2012學(xué)年＿一學(xué)期上課時間2011年12月20日摘要本文介紹基于AT89C51單片機(jī)的一種電壓測量電路,介紹了雙積分電路的原理，AT89C51的特點(diǎn)，?ADC0809的功能和應(yīng)用，LCD1601的功能和應(yīng)用。該電路設(shè)計新穎、功能強(qiáng)大、雙積分A/D轉(zhuǎn)換電路，測量范圍直流0-±20伏，使用LCD液晶模塊顯示，可以與PC機(jī)進(jìn)行串行通信。正文著重給出了軟硬件系統(tǒng)的各部分電擴(kuò)展強(qiáng)目
2、錄前言1第1章概述21.1數(shù)字電壓表的發(fā)展前景.2第2章硬件電路設(shè)計32.1單片機(jī)控制模塊設(shè)計32.2逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計32.3LCD顯示模塊62.4鍵盤控制模塊：8第3章系統(tǒng)軟件設(shè)計93.1系統(tǒng)的軟件設(shè)計93.2軟件調(diào)試103.3硬件調(diào)試設(shè)計小結(jié)10附件一電路原理圖11附件二部分參考程序12附錄三硬件實(shí)物圖14前言數(shù)字電壓表（DigitalVoltmeter）簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術(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)字化時代的需求，采用單片機(jī)的
3、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)時通信。數(shù)字電壓表與模擬電壓表相比，具有讀數(shù)直觀、準(zhǔn)確，顯示范圍寬、分辨力高，輸入阻抗大，集成度高、功耗小、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因此在電壓測量、電壓校準(zhǔn)中有著廣泛的應(yīng)用。數(shù)字電壓表也是諸多數(shù)字化儀表的核心與基礎(chǔ)。以數(shù)字電壓表為核心擴(kuò)展成的各種數(shù)字化儀表幾乎覆蓋了電子電工測量、工業(yè)測量、自動化系統(tǒng)等各個領(lǐng)域。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量、工業(yè)自動化儀表、自動測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。與此同時，由DVM擴(kuò)展而成
4、的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測量技術(shù)提高到嶄新水平。本文重點(diǎn)介紹通訊模塊，單片機(jī)和A/D轉(zhuǎn)換器以及由它們構(gòu)成的基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的工作原理。第1章概述1.1數(shù)字電壓表的發(fā)展前景.數(shù)字電壓表作為數(shù)字技術(shù)的成功應(yīng)用，發(fā)展相當(dāng)快。數(shù)字電壓表（DigitalVoItMe-ter，DVM），以其功能齊全、精度高、靈敏度高、顯示直觀等突出優(yōu)點(diǎn)深受用戶歡迎。特別是以A／D轉(zhuǎn)換器為代表的集成電路為支柱，使DVM向著多功能化、小型化、智能化方向發(fā)展。DVM應(yīng)用單片機(jī)控制，組成智能儀表；與計算機(jī)接口，組成自動測試系統(tǒng)?，F(xiàn)代數(shù)字電壓表按測量功能可分為直流
5、數(shù)字電壓表和交流數(shù)字電壓表。數(shù)字電壓表一般由模擬部分和數(shù)字部分組成，模擬部分主要功能是獲取電壓并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量，數(shù)字部分完成邏輯控制、譯碼和顯示等功能。數(shù)字電壓表的核心是A/D轉(zhuǎn)換器，由A/D轉(zhuǎn)換器工作原理的不同，數(shù)字電壓表又可分為逐次比較型和雙積分型。傳統(tǒng)模擬式電壓表具有電路簡單、成本低、測量方便等特點(diǎn)，但測量精度較差，特別是受表頭精度的限制，即使采用0.5級的高靈敏度表頭，讀測時的分辨力也只能達(dá)到半格。再者，模擬式電壓表的輸入阻抗不高，測高內(nèi)阻源時精度明顯下降。本設(shè)計為克服以上缺點(diǎn)選用ICL7135芯片實(shí)現(xiàn)雙積分A/D轉(zhuǎn)換，提高精度，它是一種
6、四位半的雙計分A/D轉(zhuǎn)換器，具有精度高（精度相當(dāng)于14位二進(jìn)制數(shù)）、價格低廉、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計介紹用單片機(jī)并行方式采集ICL7135的數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)電壓表和小型智能儀表的設(shè)計方案。在當(dāng)今的數(shù)字時代，從大到空間雷達(dá)，地球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，移動通信，計算機(jī)，醫(yī)用斷層掃描設(shè)備，小到家用計算機(jī)，數(shù)碼影像設(shè)備，數(shù)字錄音筆，數(shù)碼微波爐等設(shè)備中，數(shù)字技術(shù)與數(shù)字電路組成的數(shù)字系統(tǒng)已經(jīng)成為這些現(xiàn)代電子系統(tǒng)的重要組成部分。數(shù)字電壓表正進(jìn)入一個蓬勃發(fā)展的新時期，一方面它開拓了電子測量領(lǐng)域的先河，另一方面它本身正朝著高準(zhǔn)確度、智能化、低成本的方向發(fā)展。此外，數(shù)字電壓表在
7、安裝工藝、外觀設(shè)計、安全性、可靠性等方面也在不斷改進(jìn)，日臻完善。第2章硬件電路設(shè)計2.1單片機(jī)控制模塊設(shè)計單片機(jī)控制模塊設(shè)計單片機(jī)控制模塊的作用是為控制各單元電路的運(yùn)行并完成數(shù)據(jù)的換算或處理，主要由單片機(jī)、時鐘電路、復(fù)位電路組成。圖1系統(tǒng)時鐘電路圖2系統(tǒng)復(fù)位電路2.2逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計數(shù)字電壓表最終顯示結(jié)果是數(shù)字信號，但輸入時卻是模擬量，故而需要轉(zhuǎn)電路使模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。本設(shè)計采用A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)此過程，主要芯片是AD0809。A/D轉(zhuǎn)換器（ADC）的作用是把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，以便于計算機(jī)進(jìn)行處理。隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛躍發(fā)展，現(xiàn)在有
8、很多類型的A/D轉(zhuǎn)換器芯片，不同的芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)不一樣，轉(zhuǎn)換原理也不僅相同，各種轉(zhuǎn)
