《基于单片机的数字电压表设计课程设计报告书毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的数字电压表设计课程设计报告书毕业论文（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理与电子工程学院单片机原理与接口技术课程设计报告书设计题目：设计题目：基于单片机的数字电压表设计专专 业：业： 自动化 班班 级级： 11 级 2 班 学生姓名学生姓名: : 胡云峰 学学 号号: : 指导教师指导教师： 成燕平 物理与电子工程学院 2011 级本科课程设计II2014 年 12 月 14 日物理与电子工程学院课程设计任务书物理与电子工程学院课程设计任务书专业： 自动化 班级： 2 班 学生姓名xxxx学号课程名称单片机原理与接口技术设计题目基于单片机的数字电压表设计设计目的、 主要内容 （参数、 方法）及 要求设计目的： 1、掌握由单片机控制的硬件电路和软件程序的设计方法。
2、 2、掌握 Keil uVision 编程软件和 Proteus Professional 仿真软件的使用方法。 设计主要内容及要求： 1、设计数字电压表的总体方案，将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的 数字形式并加以显示。 2、单片机的选型。 3、模数转换芯片的选项及其模数转换电路的设计。 4、电压显示电路设计。 5、根据技术要求进行硬件设计，画出系统电路原理图，软件设计（系统流程图、编 写源代码程序） ，最后对系统进行调试。工作量2 周时间，每天 3 学时，共计 42 学时进度安排第 1 天：明确课程设计的目的和意义，根据课程设计要求查找相关资料 第 2-3 天：学习课程设计中用到
3、的单片机相关知识 第 4-6 天：根据课程设计的要求完成硬件主要芯片选型及硬件电路设计。 第 7-10 天：学习 Keil uVision 编程软件，完成软件系统设计。 第 11-12 天：学习 Proteus Professional 仿真软件，并进行仿真调试。 第 13-14 天：撰写课程设计报告。主要参考 资料1宋雪松,李冬明,催长胜.手把手教你学 51 单片机（C 语言版）M.清华大学出版社,2014.4 2汤嘉立,李林，胡羽等.单片机应用技术实例教程M.人民邮电出版社,2014.11 3徐爱钧.单片机原理实用教程-基于 Proteus 虚拟仿真（第 2 版）M.电子工业出 版社,20
4、12.12 4徐爱钧,徐阳.Keil 单片机高级语言应用编程与实践M.电子工业出版社,2013.12指导教师 签字教研室主任签字物理与电子工程学院 2011 级本科课程设计III摘 要数字电压表的基本工作原理是利用 A/D 转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号，通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一般的模拟电压表，数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段，对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。本文介绍一种基于 AT89C51 单片机的一种电压
5、测量电路。该电路采用高精度、双积分 A/D 转换电路，测量范围为直流 0-+5 伏，使用 LED 数码管显示。论文简单介绍了双积分电路的原理、ADC0808 的引脚及功能介绍、74LS373 芯片的引脚及功能，重点描述了高精度数字电压表的设计思想，分析了软、硬件各部分电路的工作原理、设计过程和调试过程，最后给出详细的测试数据并且进行了分析。关键词：数字电压表；AT89C51 单片机；高精度物理与电子工程学院 2011 级本科课程设计IV目 录1 引言 .12 设计原理及要求 .12.1 数字电压表的实现原理.12.2 数字电压表的设计要求.13 系统硬件电路设计 .13.1 硬件电路原理图.1
6、3.2 AT89C51 的功能介绍.33.3 ADC0808 的引脚及功能介绍.53.4 74LS373 芯片的引脚及功能.63.5 LED 数码管的控制显示 .74 系统软件程序的设计 .84.1 主程序设计.84.2 A/D 转换子程序设计 .94.3 中断显示子程序设计.105 电压表的调试及性能分析 .105.1 调试与测试.115.2 性能分析.126 总结 .12参 考 文 献 .13附 录 .14物理与电子工程学院 2011 级本科课程设计11 引言随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成 CPU、存储器、定时器计数电路，这就很容
7、易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。 数字电压表（DigitalVoltmeter）简称 DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。与此同时，由 DVM 扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本章重点介绍单片 A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原目前，由各种单片 A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。本设计 AT89C51 单片机的一种电压测量电路,该电路采用
8、 ADC0808 本文介绍一种基于 A/D 转换电路，测量范围直流 05V 的 4 路输入电压值，并在四位 LED 数码管上显示或单路选择显示。测量最小分辨率为 0.019V，测量误差约为正负 0.02V。2 设计原理及要求本设计是利用单片机 AT89C51 与 ADC0808 设计一个数字电压表，测量05V 之间的直流电压值，四位数码显示，但要求使用的元器件数目最少。2.1 数字电压表的实现原理ADC0808 是 8 位的 A/D 转换器。当输入电压为 5.00V 时，输出的数据值为 255（0FFH） ，因此最大分辨率为 0.0196（5/255） 。ADC0808 具有 8 路模拟量输入
9、端口，通过 3 位地址输入端能从 8 路中选择一路进行转换。如每隔一段时间依次轮流改变 3 位地址输入端的地址，就能依次对 8 路输入电压进行测量。LED 数码管显示采用软件译码动态显示。通过按键选择可对 8 路循环显示，也可单路显示，单路显示可通过按键选择显示的通道数。2.2 数字电压表的设计要求可以测量 05V 范围内的 3 路直流电压值。在 4 位 LED 数码管上轮流显示各路电压值或单路选择显示，其中 3 位 LED 数码管显示电压值，显示范围为0.00V5.00V，1 位 LED 数码管显示路数,3 路分别为 0-2。要求测量的最小分辨率为 0.02V。3 系统硬件电路设计3.1 硬
10、件电路原理图 物理与电子工程学院 2011 级本科课程设计2多路数字电压表应用系统硬件电路由单片机、A/D 转换器、数码管显示电路和按键处理电路组成，由于 ADC0808 在进行 A/D 转换时需要有 CLK 信号，本试验中 ADC0808 的 CLK 直接由外部电源提供为 500kHz 的方波。由于ADC0808 的参考电压 VREFVCC，所以转换之后的数据要经过数据处理，在数码管上显示出电压值。实际显示的电压值(D/256*VREF) ADC0808 采用逐次逼近法转换，把模拟电压转换成 16 进制的 D，由于是对直流电压 05V 进行采集，所以 D 对应的电压为 V0 ，我们的目的就是要把 V0 显示在 LED 显示器上，因为单片机不好进行小数点计算，所以有：V0=2*D 扩大了 100 倍，扩大100 倍后的结果高八位放寄存器 B，低八位放寄存器 A，分寄存器 B 为 0 或不为 0 的情况进行存取数据，得到的结果个位放入 R0，十位放入 R1，通过查表使之显示在 LED 显示器。硬件电路原理图如图 3-1 所示。图图 3-13-1 电路原理图电路原理图简易数字电压测量电路由 A/D 转换、数据处理及显示控制等组成。电路原理图见附录 2。A/D 转换由集成电路 0808 完成。0808 具有 8 路模拟输入端口，地址(23-25
