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1、甘肃畜牧工程职业技术学院 毕 业 设 计题 目：基于51单片机的简易数字电压表的设计系 部：电子信息工程系专 业：信息工程技术班 级：学生姓名：学 号：指导老师： 日 期：村民建房委员会应建立村级农房建设质量安全监督制度和巡查制度，选聘有责任心和具有一定施工技术常识的村民作为义务巡查监督员，开展经常性的巡查和督查。目 录毕业设计任务书1开题报告2摘 要6关键词7引 言8第一章A/D转换器911A/D转换原理912 ADC性能参数11121 转换精度11122. 转换时间1213 常用ADC芯片概述13第二章 8OC51单片机引脚14第三章 ADC0809163.1 ADC0809引脚功能163
2、.2 ADC0809内部结构183.3ADC0809与80C51的接口193.4 ADC0809的应用指导203.4.1 ADC0809应用说明203.4.2 ADC0809转换结束的判断方法203.4.3 ADC0809编程方法21第四章 硬件设计分析224.1 电源设计224.2 关于74LS02，74LS04224.3 74LS373概述234.3.1 引脚图234.3.2工作原理234.4简易数字电压表的硬件设计24结 论25参考文献26附 录27致 谢29毕业设计任务书学生姓名专业班级信息工程技术08.2指导教师论文题目基于51单片机的简易数字电压表的设计研究的目标、内容及方法目标：
3、基于MCS51单片机，对设计硬件电路和软件程序应用的设计，使用发光二极管来显示所要测试模拟电压的数字电压值。内容：设计符合要求的原理图，完成硬件电路设计，设计符合要求的软件。方法：分阶段，分模块设计，先自己查找相关资料，熟悉设计要达到的目标，然后进行硬件电路的设计，最后实现软件设计，并且书写规范的设计论文。分阶段完成的工作1、2010年9月1日之前查阅资料，进行功能分析、完成总体方案设计。2、2010年9月15日之前完成各单元电路的设计。3、2010年10月1日之前完成各模块软件的设计。4、2010年10月15日之前完成系统仿真及调试。5、2009年10月25日之前进行排错、改进，完成设计报告
4、的撰写。6、离校顶岗实习之前进行设计答辩。系（部）主 任意 见开题报告一、课题来源来源于毕业设计：基于51单片机简易数字电压表的设计二、设计目的和意义(一) 研究的目的：随着我国现代化建设的发展，电子检测产品日新月异，特别是单片机的出现，正在引起测量控制仪表领域的新的技术革命。数字电压表则利用单片机技术结合A/D转换芯片，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示仪表。目前，有各种单片机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，示出了强大的生命力。 (二) 研究的意义：基于在对单片机研究的基础上，本文提出了一种以AT80C51为
5、核心的单片机构成数字电压表的看法。AT80C51芯片是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能8位单片机，片内含2KB的可反复擦写的只读程序存储器128 bytes的随机存储数据存储器（RAM），器件采用高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用中央处理器和flash存储单元。因此，在此基础上进行了数字电压表的工作，给出数字电表的软件和硬件的设计。考虑到存在的各种干扰对系统的影响，从软件和硬件设计方面进行分析，采用相应的措施以增强系统的抗干扰能力。三、数字电压表的现状和发展趋势随着我国现代化建设的发展，电子检测产品日新月异，特别是单片机的出现，正在引起测量控制仪表领域
6、的新的技术革命。数字电压表则利用单片机技术结合A/D转换芯片，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示仪表。目前，有各种单片机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，示出了强大的生命力。根据对出口、消费、投资等带动经济发展的“三驾马车”分析得出，我国电子信息产业总体面临一个较为有利的发展环境：一是全球电子信息产品市场增长的势头仍将延续，国外产业转移呈现深化趋势，对外出口将保持快速增长。二是明年数字奥运建设对电子信息产业的拉动效应将明显显现，特别是数字电视和新一代移动通信的启动，将创造巨大的国内电子信息产品市场。随着和谐社会的
7、构建，中西部和农村地区的市场前景日益看好。三是今年电子信息产业投资势头迅猛，多个超过10亿元的元器件大项目陆续投产，将在明年推动产业新一轮的规模扩张。因此从总体上判断，明年电子信息产业将保持平稳发展，特别在下半年可能出现增长高峰，呈现出“低开高走”的态势。中国数字电压表产业发展研究报告阐述了世界数字电压表产业的发展历程，分析了中国数字电压表产业发展现状与差距，开创性地提出了“新型数字电压表产业” 及替代品产业概念，在此基础上，从四个维度即“以人为本”、“科技创新”、“环境友好”和“面向未来”准确地界定了“新型数字电压表产业” 及替代产品的内涵。根据“新型数字电压表产业” 及替代品的评价体系和量
8、化指标体系，从全新的角度对中国数字电压表产业发展进行了推演和精准预测，在此基础上，对中国的行政区划和四大都市圈的数字电压表产业发展进行了全面的研究。新型数字仪表的发展主要方向： (1)广泛采用新技术，不断开发新产品,向模块化发展(2)显示清晰直观，读数准确传统的模拟式仪表必须借助于指针和刻度盘进行读数，在读数过程中不可避免的会引入人为的测量误差。数字电压表则采用先进的数显技术，使测量结果一目了然，只要仪表不发生跳读现象，测量结果是唯一的。 (3) 扩展能力强，测量速度快，抗干扰能力强数字电压表，还可扩展成各种通用及专用数字仪表、数字多用表（DMM）和智能仪表，以满足不同的需要；数字电压表在每秒
9、钟内对被测电压的测量次数，叫测量速率，单位是“次/S”。它主要取决于A/D转换器的转换速率，其倒数是测量周期；5 位以下的DVM大多采用双积分式A/D转换器，其串模抑制比、共模抑制比各别可达100dB、80120dB。高档DVM还采用数字滤波、浮地保护等先进技术，进一步提高了抗干扰能力，共模抑制比可达180dB(4) 分辨率高，测量范围宽数字电压表在最低电压量程上末位1个字所代表的电压值，称为仪表的分辨力，它反映仪表灵敏度的高低。分辨力随显示位数的增加而提高。分辨率是指所能显示的最小数字（零除外）与最大数字的百分比。多量程DVM一般可测量01000V直流电压，配上高压探头还可测上万伏的高压。
10、(5) )输入阻抗高 ，集成度高，微功耗 数字电压表具有很高的输入阻抗，通常为10M10000M，最高可达1T。 并且新型数字电压表普遍采用CMOS大规模集成电路，整机功耗很低。四、设计内容、途径、技术指标研究内容及要求：1. 了解A/D转换器ADCO809的基本性能。2. 掌握单片机的基本应用及伟福编程软件的使用。3. 掌握ADC0809与单片机的接口方法及编程方法。研究途径：一片ADC0809必要的外围器件与AT80C51进行接口连接，设计一个数字电压表，要求能对IN0所输入的模拟电压进行识别，将其转换成相应的二进制数并以发光二级管的形式显示；用万用表测量IN0输入的模拟电压值，并与转换结
11、果进行对比，计算测量误差。技术指标：1. ADC0809基本性能的实现。2. 51单片机的各引脚功能的测试。3. 74LS373与74LS04的应用。五、设计工作的进度1. 2010年9月10日之前查阅资料，完成总体方案的论证、比较、选择。2. 2010年10月1日之前完成各单元电路的设计、计算及电路图绘制。3. 2010年10月25日之前完成设计报告的编写。4. 2010年10月30日之前进行排错、改进，完善设计报告。5. 2010年11月10日进行设计答辩。六、最终目标及完成时间通过自己的设计，掌握毕业设计的流程，正确的认识并检测元件，连接线路，最终利用51单片机设计出一个简易数字电压表。
12、最终的完成时间于2010年10月底。七、协作单位及要解决的主要问题协作单位：学院电子实训基地。所要解决本课题的主要问题是：控制策略的开发，以及硬件的设计、制作和调试。提供实验设计中所需要的各种器件及工具。八、指导教师审核意见指导教师签名年 月 日九、系毕业设计(论文)领导小组意见 组长签名 年 月 日摘 要 随着我国现代化技术建设的发展，电子检测技术日新月异,本此设计基于80C51单片机的一种8路输入电压测量电路，该电路采用ADC0809 A/D转换元件,实现数字电压表的硬件电路与软件设计。该系统的数字电压表电路简单, 可以测量05V的电压值,并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。所用
13、的元件较少,成本低,调节工作可实现自动化。还可以方便地进行8路A/D转换量的测量,远程测量结果传送等功能。With the construction of modern technology, electronic detection technology advances, the 80C51 microcontroller for this design is based on an 8-input voltage measurement circuit that uses ADC0809 A / D conversion components, digital voltage meter
14、 hardware and software design . The systems digital voltmeter circuit is simple, can measure the voltage 0 5V, and the four turns on the LED digital display or a single select Show. Fewer components used in low cost, regulation work can be automated. You can also easily 8 A / D conversion volume mea
15、surement, remote measurement transfer functions.关键词数字电压表 单片机 A/D转换 AT80C51Digital voltmeter microcontroller A / D conversion AT80C51引 言数字电压表简称DVM，它是采用了数字化测量技术，把连续模拟量（直流输入电压）转换成不连续，离散的数字形式加以现实的仪表。传统的指针是电压表功能单一，精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，由精度高，抗干扰能力强，可扩展性强，集成方便，不可与PC进行实时通信。目前由各种单片机A/D转换器构成的数字电压表，已被广泛的应用为电子及其电工的测量，工业自动化仪表，自动测试系统等智
