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1、哈哈尔尔滨滨工工业业大大学学华华德德应应用用技技术术学学院院毕毕业业设设计计（论论文文）开开题题报报告告题题 目：单片机数字电压表设计目：单片机数字电压表设计系系 （部）（部） 应用电子与通信技术系应用电子与通信技术系 专专 业业 电子信息工程电子信息工程 学学 生生 董董 晓晓 辉辉 学学 号号 1089211105 班班 号号 0892111 指导教师指导教师 张张 迎迎 辉辉 开题报告日期开题报告日期 2011 年年 10 月月 17 日日 哈工大华德学院哈工大华德学院说 明一、开题报告应包括下列主要内容：1通过学生对文献论述和方案论证，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求2进
2、度计划是否切实可行；3是否具备毕业设计所要求的基础条件。4预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施；5主要参考文献。二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。三、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。指导教师评语： 指导教师签字： 检查日期： 一.课题背景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，人们对测量仪器的精度和功能的要求也越来越高，所以准确可靠的电压测量仪器在实际工作以及教学研究中都具有重要的意义。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，所以数字电压表就成为了一种必不可少的电压测量仪器。数
3、字电压表有各种形式，随着电子制造技术的发展，数字电压表向智能化、小型化、功能强等方向发展。而单片机数字电压表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，其具有智能化、抗干扰能力强、可扩展性强、可与 PC 进行实时通信等优点。本设计由单片机、A/D 转换芯片、数码管显示电路结合而成，能准确的测量、显示被测电压值，适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。另外，很多非电量比如温度、压力、气体浓度等，可以通过传感器把他们转换成电压的形式，由单片机数字电压表测量出来，实时传送给 PC 机以便进行相应的控制和处理。因此单片机
4、数字电压表可以拓展为各种通用数字测量仪表，应用在各种领域，把电量与非电量的测量水平提升到崭新的水平。所以，单片机数字电压表的设计与研究具有重要的意义。 二.目的意义利用单片机及 ADC0809 为核心元件制作的数字电压表,能直观准确的显示测量电压值，减轻了应用技术人员的工作量，提高了效率，具有一定的现实意义。高分辨率和高稳定性则满足了越来越高的测量要求。 三.技术要求1.技术指标（1）可以测量 0-5V 直流电压；（2）经过改进后，可测 0-25V 直流电压；（3）通过二位 LED 显示被测电压值；（4）实现 5V 与 12V 稳压电源的设计制作；2.系统基本方案选择和论证（1）单片机芯片的选
5、择和论证 方案一: 采用 89C51 芯片作为硬件核心，采用 Flash ROM，内部具有 4KB ROM 存储空间,能于 3V 的超低压工作,而且与 MCS-51 系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备 ISP 在线编程技术, 当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。方案二:采用 AT89S51,片内 ROM 全都采用 Flash ROM，能以 3V 的超底压工作，同时也与MCS-51 系列单片机完全该芯片内部存储器为 8KB ROM 存储空间，同样具有 89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术，当在对
6、电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏。经过二个方案的对比，所以选择采用 AT89S51 作为主控制系统。(2)A/D 转换模块选择方案和论证电压的采集测量有多种形式，可采用模拟电路与数字电路的结合设计法，通过编码电路将模拟量转换成数字量，并进行译码输出处理。但直接采用集成芯片的方式使电路简单结果精确，成本低，所以选择集成芯片作为转换模块。芯片的选择有如下两种方案方案一：A/D 转换器采用 ICL7071 型显示芯片，输入模拟信号，流经取样电路取样后送到 ICL7071 型转换器进行模数转换。选此芯片时只需要很少的外围元
7、件，可以直接驱动 LED 显示器显示。但缺点是显示的数字乱跳不稳定。方案二：采用 ADC0809 作为转换芯片，它具有 8 路模拟选通开关及地址译码、锁存电路等，可以与单片机系统连接，将转换后的数字量送入单片机进行分析和显示。它的转换速度快，精度高，而且电路简单，便于焊接调试。所以，本设计采用方案二作为模数转换模块。（3）电源电路选择方案和论证要求可产生+5V 和+12V 的稳定直流电压待测，所以设计一个直流稳压电源。首先，采用变压器将+220V 的交流市电变为交流低压。接着采用整流桥快和滤波电容将降压后的交流电整流为直流，下一级则采用三端稳压器 LM7805 和 LM7812 分别作为整流后
8、的稳压器件，输出要求的+5V 和+12V 稳定直流电压。 四.电路框图和软件流程图1硬件组成框图2.软件流程图单片机数字电压表的系统程序包括主程序、A/D 转换程序和显示程序。主程序包括初始化部分、调用 A/D 转换子程序和调用显示程序。初 初 初初 初 A/D初 初 初 初 初初 初 初 初 初 初 初初 初开始系统初始化启动 A/D 转换采集 A/D 转换值数据转换Y调用显示两位是否显示完？完？读电压值YNEND转换结束？YN软件整体流程图 五.进度安排序号毕业设计日程安排日期六.参考文献（1） 单片机原理及应用教程 张迎辉编 北京大学出版社（2） 单片机实训教程 张迎辉编 北京大学出版社
9、（3） 单片微型机原理及应用 徐淑华编 哈工大出版社（4） 单片机应用技术 刘守义编 西安电子科技大学出版社 （5） 实用电子手册 周希章编 金盾出版社(6) 单片机基础 李广第编 北京航空航1制定工作计划 ,掌握课题任务要求，搜集有关资料10.01-10.072查阅相关文献 ,掌握相关原理和单元电路模块 ，初步设计完成整体电路设计并完成开题报告10.08-10.173开题10.184布置电路搭建的结构，进行初期安装电路，10.19-11.075对电路进行安装调试，完成电路上电11.08-11.146进行中期检查，完成电路设计，加深对各个单元电路的理解11.157工艺分析 ,实现设计题目的预期的功能及技术指标11.16-12.058结题验收12.069毕业设计资料整改和完善 ,撰写毕业论文12.07-12.2110准备毕业答辩12.22-12.28
