數(shù)字電壓表畢業(yè)設(shè)計

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1、畢業(yè)設(shè)計摘要：本文介紹的是數(shù)字電壓表的發(fā)展背景和利用單片機，A/D轉(zhuǎn)換芯片結(jié)合的方法設(shè)計一個直流數(shù)字電壓表。它的具體功能是：最高量程為200V，分三個檔位量程，即2V，20V，200V，可以通過調(diào)檔開關(guān)來實現(xiàn)各個檔位。當測得電壓的數(shù)值小于1V時，系統(tǒng)會自動的將電壓數(shù)值轉(zhuǎn)換為以mV為電壓單位的電壓值。并且通過按鍵的方法能夠測得后五秒的平均電壓值。32目錄一．數(shù)字電壓表簡介：3二．數(shù)字電壓設(shè)計兩種方案簡介：41．由數(shù)字電路及芯片構(gòu)建。42．由單片機系統(tǒng)及A/D轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)建。5三．單片機簡介及本設(shè)計單片機的

2、選擇51．常用單片機的特點比較及本設(shè)計單片機的選擇52．本設(shè)計使用的單片機的簡介6四．各種顯示器件的介紹和選擇71．常用顯示器件簡介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芯片簡介102．模數(shù)（A/D）芯片TLC2543的資料11六．總體設(shè)計13七．硬件電路系統(tǒng)模塊的設(shè)計14八．系統(tǒng)軟件的設(shè)計181．匯編語言和C語言的特點及選擇182．主程序設(shè)計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3132一．數(shù)字電壓表簡介：數(shù)字電壓表出現(xiàn)

3、在50年代初，60年代末發(fā)起來的電壓測量儀表，簡稱DVM，它采用的是數(shù)字化測量技術(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)字處理然后再通過顯示器件顯示。這種電子測量的儀表之所以出現(xiàn)，一方面是由于電子計算機的應用逐漸推廣到系統(tǒng)的自動控制信實驗研究的領(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，即為了實時控制及數(shù)據(jù)處理的需要；另一方面，也是電子計算機的發(fā)展，帶動了脈沖數(shù)字電路技術(shù)的進步，為數(shù)字化儀表的出現(xiàn)提供了條件。所以，數(shù)字化測理儀表的產(chǎn)生與發(fā)展與電子計算機的發(fā)展是密切相

4、關(guān)的；同時，為革新電子測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。因為傳統(tǒng)的模擬指針式電壓表功能單一，精度低，讀數(shù)的時候也非常不方便，很容易出錯。而采用單片機的數(shù)字電壓表由于測量精度高，速度快，讀數(shù)時也非常的方便，抗干擾能力強，可擴展性強等優(yōu)點已被廣泛的應用于電子及電工的測量，工業(yè)自動化儀表，自動測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域。顯示出強大的生命力。數(shù)字電壓表最初是伺服步進電子管比較式，其優(yōu)點是準確度比較高，但

5、是采樣速度慢，重量達幾十公斤，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，但是準確度低，穩(wěn)定性差，再后來出現(xiàn)了比較式儀表改進逐次漸近式結(jié)構(gòu)，它不僅保持了比較式準確度高的優(yōu)點，而且速度也有了很大的提高，但它有一缺點是抗干擾能力差，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，它的唯一的進步是成本降低了，可是準確寬，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，就原理來講，它從原來的一，二種已發(fā)展到多種，在功能上講，則從測單一參數(shù)發(fā)展到能測多種參數(shù)

6、；從制作元件來看，發(fā)展到了集成電路，準確度已經(jīng)有了很大的提高，精度高達1NV；讀數(shù)每秒幾萬次，而相對以前，它的價格也有了降低了很多。目前實現(xiàn)電壓數(shù)字化測量的方法仍然模-數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換的方法。32而數(shù)字電壓表種類繁多，型號新異，目前國際仍未有統(tǒng)一的分類方法。而常用的分類方法有如下幾種：1．按用途來分：有直流數(shù)字電壓表，交、直流數(shù)字電壓表，交直流萬用表等。2．按顯示位數(shù)來分：有4位，5位，6位，7位，8位等。3．按測量速度來分：有低準確度，中準確度，高準確度等。4．按測量速度來分：有低速，中速，高速，超

7、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行分類的，目前大致分為以下幾類：比較式，電壓——時間變換式，積分式等。在電量的測量中，電壓、電流和頻率是最基本的三個被測量。其中，電壓量的測量最為經(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量儀器。另外，由于數(shù)字式儀器具有讀數(shù)準確方便、精度高、誤差小、靈敏度高和分辨率高、測量速度快等特點而倍受用戶青睞，數(shù)字式電壓表就是基于這種需求而發(fā)展起來的，是一種必不可少的電子測量儀表。二．數(shù)字電壓設(shè)計兩種方案

8、簡介：設(shè)計數(shù)字電壓表有多種的設(shè)計方法，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，導致對模擬數(shù)據(jù)的采集部分的不一致性，進而又使對數(shù)據(jù)的處理及顯示的方式的多樣性。又由于在現(xiàn)實的工作生活中，電壓表的測量測程范圍是比較大的，所以必須要對輸入電壓作分壓處理，而各個數(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)計方案。1．由數(shù)字電路及芯片構(gòu)建。這種設(shè)計方案是由模擬電路與數(shù)字電路兩大部分組成，32