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1、精选优质文档-倾情为你奉上XXXXXXXXXXX毕 业 论 文 (设 计) 开 题 报 告所在系部： XXXX 专业： 电子信息工程 学 号： XXX 姓名： XXX 毕业设计(论文)题目： 基于单片机的数字电压表设计一、研究的背景和意义数字电压表是出现在上世纪50年代初，60年代末发展起来的电压测量仪表，简称DVM，它采用数字化测量技术，把连续的模拟量，即连续的电压值转变成不连续的数字量，然后在加以模数转换技术显示在数码管上,这样我们可以直观的通过数字量可以获取电压的大小。数字电压表的出现，一方面是由于电子计算机的应用推广到自动控制领域，提出了各种被观测量或被控制量转换成数字量的要求，即为了
2、实时控制和数据处理的要求；另一方面，也是电子计算机的发展，带动了脉冲数字电路技术的发展，为数字化仪表的出现提供了条件。数字化测量仪表的产生与发展与电子计算机的发展是密切相关的；同时，为革新电子测量中的烦琐与陈旧方式也促进了它的飞速发展。如今，它又成为向智能化仪表发展的必要桥梁。数字电压表已经绝大部分取代了传统的模拟指针式电压表，因为传统的模拟指针式电压表功能单一、精度低、读数的时候非常不方便还经常出错。而采用单片机的数字电压表由于测量精度高、速度快、读数时也非常方便、抗干扰能力强、可扩展性强等优点已被广泛应用于电子和电工测量，工业自动化仪表，自动测量系统等领域，显示出强大的生命力。二、文献综述
3、查阅有关文献，有些老式的教材用的是分式电压表测量电压。那种采用双积分式模/数转换器为核心器件的电压表称为双积分式电压表。在一个测量周期内，将被测电压Ui加到积分器的输入端，在确定时间内进行积分。然后切断输入电压。接着在积分器的输入端加电压U，此电压与Ui极性相反，进行定值积分，由于积分方向相反，直到积分输出达到起始电平为止。从而将Ui转换成时间间隔量进行测量。这时用计数器累计起来的时间间隔内的脉冲数就是Ui之值。这种设计的电路简单，便于维护。但电压表的测量精度完全受到模/数转换的精度的控制，而且系统无升级空间。基于积分式电压表的精度问题不能很好的解决，所以本毕业设计采用单片机系统、模数转换芯片
4、、显示模块等部件组件数字电压表。由于单片机的发展已经成熟，利用单片机系统的软硬件结合，可以组装出许多不同功能的应用电路来。它具有体积小，驱动电流小，动作快，操作快，结构简单等优点。此方案的原理是模数（A/D）转换芯片的基准电压端和被测量电压的输入端分别输入基准电压和被测电压。模数（A/D）转换芯片将被测量电压输入端所采集到的模拟电压信号转换成相应的数字信号，然后通过对单片机系列进行软件编程，使单片机系统能按规定的时序来采集这些数字信号，通过一定的算法计算出被测量电压值。最后单片机系统将计算好了的被测电压值按时序送入显示电路模块并加以显示。基于单片机设计的数字电压表继承了前面设计方案的基本优点，
5、而且改进了其他方案可能会出现的不灵活、难以在原基础上进行功能扩展等缺陷。因此我觉得采用单片机来设计数字电压表是最合适和可取的方案。三、研究的主要内容和方法研究内容：本毕业设计由单片机控制系统、信号输入电路、A/D转换电路、LED显示电路组成等部分组成。单片机采用STC89C51为控制核心，STC89C51单片机内部有8K存储空间，满足一般设计的需要，且满足功耗低的要求；A/D转换电路是数字电压表的核心部分，通过模数转换芯片ADC0809采集电压信息，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到单片机控制模块。ADC0809是一种典型的A/D转换器，由一个八位A/D转换器、一个八路模拟开关、
6、八路模拟量地址锁存/译码器和一个三态输出锁存器组成，具有精度高可靠性强的优点；数字量经过处理后送到显示模块，显示模块用三位七段数码管完成。数码管与液晶显示相比较具有显示直观清楚，控制简单方便，价格低廉的优点。研究方法：硬件设计方面采用AT89C51单片机，A/D转换器采用ADC0809对输入模拟信号进行转换，最后在数码管上显示出来；软件部分主要有：主程序：在A/D模块启动子程序中,主要根据A/D转换模块的时序图设置单片机的各引脚电平来启动ADC0809。判断部分主要是通过A/D转换模块采集到的电压值与档位值进行比较来选择数字电压表的档位,再通过档位处理子程序对A/D转换模块转换后的电压值进行处
7、理,然后在数码显示器上显示出来。LED送显子程序：LED送显子程序主要完成4个LED数码显示器的动态显示功能,显示字型通过查表方式实现,在显示过程中调用了延时子程序DELAY,使数码显示器能够稳定显示。自动切换测量程序：档位自动切换子程序的软件设计主要对A/D转换模块转换得到数据和该档位的数据进行比较进行档位的选择,再通过计算将十六进制数转换为十进制数,存储在50H53H 四个单元中,然后再通过调用送显子程序将其在数码显示器上显示出来。四、主要参考文献1 胡健.单片机原理及接口技术M.北京:机械工业出版社,2005. 2 李生明,杨红.PROTUES软件在学习单片机中的应用J.清远职业技术学院
8、学 报,2010,3(6):40-42. 3 蔡美琴,张为民.MCS-51系列单片机系统及其应用设计M.北京:高等教育出版社,2002.4 阎石.数字电子技术基础M.第五版.北京:高等教育出版社,2006. 5 胡卓敏,王丽娟.基于STC89C51单片机的数字电压表设计J.电子元器件应 用,2009,11(11):14-16. 6 扬吉祥,詹宏英,梅芍春.电子测量技术基础M.南京:东南大学出版社,1997. 7 谭浩强.C程序设计教程M.北京:清华大学出版社,2007. 8 赵波,杨迎春.基于A/D转换器件ADC0809的数字电压表设计J.内蒙古石油化工， 2010,(23):62-63. 9
9、 项丽萍,张志刚.基于51单片机的数字电压表的设计与仿真J.洛阳师范学院学报,2012,3(02):39-4110 刘星桥,陆秀银.基于单片机的高精度数字直流电流源设计J，微计算机信息，2006.22卷（11-12期）,99-102. 五、研究进度（1）2016年11月初2016年11月底：查找资料、确定毕业设计题目。（2）2016年12月初2016年12月中旬：搜集素材、整理设计内容，完成开题。（3）2016年12月中旬2017年2月中旬：根据导师的建议和指导，继续设计。进行中期检查汇报工作。（4）2017年2月中旬-2017年3月中旬：根据导师的建议和指导，完成设计并完成论文初稿。（5）2017年3月中旬2017年4月底：根据导师对论文的修改建议和指导，完成论文修改稿（可修改多次）。（6）2017年4月底答辩前：根据导师对论文的修改建议和指导，完成论文定稿序。指导教师意见：指导教师签名： 年月日专心-专注-专业
