基于单片机的数字电压表的设计毕业设计(论文)
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数字电压表的设计毕业论文数字电压表的设计摘要:本文主要介绍了数字电压表的设计。
首先介绍了数字电压表的基本原理和功能,然后详细讲解了数字电压表的硬件设计和软件设计。
硬件设计包括电路设计和元器件选择,软件设计包括程序设计和界面设计。
最后对数字电压表进行了实验验证,并总结了设计过程中的经验和教训。
1. 引言数字电压表是一种常用的电子测量仪器,广泛应用于工业控制、科研实验和电子维修等领域。
本文将介绍一种基于单片机的数字电压表的设计方案。
2. 基本原理和功能数字电压表的基本原理是通过采集电压信号并将其转换成数字信号,然后通过显示器显示出来。
数字电压表的功能包括测量电压值、显示电压值、单位切换、数据保存等。
3. 硬件设计3.1 电路设计数字电压表的电路设计主要包括信号采集电路、信号转换电路和显示电路。
信号采集电路负责将待测电压信号转换成电压信号,信号转换电路负责将电压信号转换成数字信号,显示电路负责将数字信号显示出来。
3.2 元器件选择在数字电压表的设计中,元器件的选择非常重要。
需要选择合适的电阻、电容、集成电路等元器件,以确保电路的稳定性和精确度。
4. 软件设计4.1 程序设计数字电压表的程序设计主要包括信号采集程序、信号转换程序和显示程序。
信号采集程序负责采集电压信号,信号转换程序负责将电压信号转换成数字信号,显示程序负责将数字信号显示出来。
4.2 界面设计数字电压表的界面设计主要包括显示界面和操作界面。
显示界面负责将数字信号以合适的格式显示出来,操作界面负责提供操作按钮和设置选项。
5. 实验验证为了验证数字电压表的设计方案的准确性和可靠性,进行了一系列实验。
实验结果表明,设计方案能够准确测量电压值并显示出来。
6. 经验总结在数字电压表的设计过程中,我们遇到了一些问题和挑战。
通过实践和总结,我们得出了一些经验和教训。
例如,在硬件设计中,需要注意电路的稳定性和精确度;在软件设计中,需要考虑程序的效率和界面的友好性。
目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状和发展 (1)1.3 本文的研究内容 (2)第二章系统分析与设计方案 (3)2.1 系统分析 (3)2.1.1 功能及指标 (3)2.2 系统总体方案设计 (3)2.2.1 方案设计的基本思路 (3)2.2.2 数字电压表的两种设计方案 (3)2.2.3 A/D转换模块的选择 (4)2.2.4 接口模块的选择 (4)2.2.5 微控制器的选择 (5)2.3 系统硬件分析 (5)2.3.1 AT89S52单片机简介 (6)2.3.2 LCD1602显示器简介 (6)2.3.3 ADC0804转换芯片简介 (7)第三章系统硬件电路设计 (8)3.1系统组成 (8)3.2电源接口电路 (8)3.3 AT89S52单片机最小系统电路 (8)3.3.2 复位电路 (9)3.3.3 晶振电路 (10)3.4 LCD1602显示电路 (10)3.6 A/D转换电路 (11)3.7 量程转换电路 (11)第四章系统软件设计 (12)4.1 系统主程序流程图 (12)4.2 LCD1602液晶流程图 (12)4.3 ADC0804流程图 (13)第五章性能测试与分析 (14)5.1 各模块独立测试 (14)5.2 系统联合调试 (14)5.3 系统运行评估 (15)第六章总结 (16)参考文献(References) (17)致谢 (18)附录1: 系统原理图及实物图 (19)附录2: 系统主程序 (20)基于单片机的数字电压表专业:学号:摘要:在电路设计中我们时常会用到电压表,过去大部分电压表还是模拟的,虽然精度较高但模拟电压表采用用指针式,里面是磁电或电磁式结构,所以响应较慢。
为适应许多高速信号领域目前已广泛使用数字电压表。
数字电压表的诞生打破了传统电子测量仪器的模式和格局,它显示清晰直观、读数准确,采用了先进的数显技术,大大地减少了因人为因素所造成的测量误差事件,数字电压表是把连续的模拟量(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。
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: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AD转换器 (9)1.1AD转换原理 (9)1.2 ADC性能参数 (11)1.2.1 转换精度 (11)1.2.2. 转换时间 (12)1.3 常用ADC芯片概述 (13)第二章8OC51单片机引脚 (14)第三章ADC0809 (16)3.1 ADC0809引脚功能 (16)3.2 ADC0809内部结构 (18)3.3ADC0809与80C51的接口 (19)3.4 ADC0809的应用指导 (20)3.4.1 ADC0809应用说明 (20)3.4.2 ADC0809转换结束的判断方法 (20)3.4.3 ADC0809编程方法 (21)第四章硬件设计分析 (22)4.1电源设计 (22)4.2 关于74LS02,74LS04 (22)4.3 74LS373概述 (23)4.3.1 引脚图 (23)4.3.2工作原理 (23)4.4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)毕业设计任务书开题报告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0~5V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AD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 . The system's 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 measurement, remote measurement transferfunctions.数字电压表单片机 AD转换 AT80C51Digital voltmeter microcontroller A D conversion AT80C51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。
河南理工大学万方科技学院本科毕业论文基于单片机下的数字电压表设计毕业论文目录前言 (1)1 设计任务与分析 (3)1.1 设计任务简介及背景 (3)1.1.1 单片机简介 (3)1.1.2 背景及发展情况 (3)1.2 设计任务及要求 (5)1.3 设计总体方案及方案论证 (5)1.4 数据输入模块的方案与分析 (7)1.4.1 芯片选择 (6)1.4.2 实现方法介绍 (6)1.4.3 输入模块流程图 (10)1.5 A/D模块的方案与分析 (10)1.5.1 芯片的选择 (11)1.5.2 实现方法介绍 (11)1.5.3 A/D模块流程图 (13)1.6 数据处理及控制模块 (13)1.6.1 芯片选择 (14)1.6.2 实现方法介绍 (14)1.6.3 数据处理及控制模块流程图 (14)1.7 显示模块 (15)1.7.1 芯片选择 (15)1.7.2 实现方法介绍 (15)2 硬件设计 (16)2.1 数据输入模块原理图 (17)2.2 A/D模块原理图 (18)2.3 控制模块原理图 (20)2.4 显示模块原理图 (21)3 软件设计 (23)3.1 主程序流程图 (23)3.2 子程序介绍 (24)3.2.1 初始化程序 (24)3.2.2 中断子程序 (24)3.2.3 档位选择子程序 (25)4 主要芯片 (29)本科毕业论文4.1 AT89C52的功能简介 (29)4.1.1 AT89C52芯片简介 (29)4.1.2 引脚功能说明 (29)4.2 ICL7135功能简介 (31)4.2.1 ICL7135 芯片简介 (31)4.2.2 引脚功能说明 (32)4.3 LCD1602功能简介 (35)4.3.1 LCD1602芯片简介 (35)4.3.2 引脚功能说明 (35)4.4 CD4052的功能介绍 (38)4.4.1 CD4052芯片简介 (38)4.4.2 引脚功能说明 (39)4.5 CD4024的功能介绍 (39)4.5.1 CD4024芯片简介 (39)4.5.2 引脚功能说明 (40)4.6 OP07的功能介绍 (40)4.6.1 OP07的功能简介 (41)4.6.2 引脚功能说明 (41)结论 (42)致谢 (44)参考文献 (45)河南理工大学万方科技学院本科毕业论文前言数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM,它是采用数字化测量技术,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的仪表。
毕业论⽂——基于单⽚机的数字电压表设计河南⼯程学院毕业设计论⽂毕业设计(论⽂)基于单⽚机的数字电压表毕业设计(论⽂)原创性声明和使⽤授权说明原创性声明本⼈郑重承诺:所呈交的毕业设计(论⽂),是我个⼈在指导教师的指导下进⾏的研究⼯作及取得的成果。
尽我所知,除⽂中特别加以标注和致谢的地⽅外,不包含其他⼈或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历⽽使⽤过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个⼈或集体,均已在⽂中作了明确的说明并表⽰了谢意。
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作者签名:⽇期:学位论⽂原创性声明本⼈郑重声明:所呈交的论⽂是本⼈在导师的指导下独⽴进⾏研究所取得的研究成果。
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涉密论⽂按学校规定处理。
作者签名:⽇期:年⽉⽇导师签名:⽇期:年⽉⽇注意事项1.设计(论⽂)的内容包括:1)封⾯(按教务处制定的标准封⾯格式制作)2)原创性声明3)中⽂摘要(300字左右)、关键词4)外⽂摘要、关键词5)⽬次页(附件不统⼀编⼊)6)论⽂主体部分:引⾔(或绪论)、正⽂、结论7)参考⽂献8)致谢9)附录(对论⽂⽀持必要时)2.论⽂字数要求:理⼯类设计(论⽂)正⽂字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),⽂科类论⽂正⽂字数不少于1.2万字。
基于51单片机数字电压表的设计目录一、系统总体方案选择与说明 (1)1.1设计要求 (1)1.2 设计思路 (1)1.3 设计方案 (1)二、硬件电路设计 (2)2.1 AT89C51的功能介绍 (2)2.1.1简单概述 (2)2.1.2主要功能特性 (3)2.1.3 AT89C51的引脚介绍 (3)2.2 ADC0808的引脚及功能介绍 (5)2.2.1芯片概述 (5)ADC0808芯片模型 (5)2.2.2 引脚简介 (5)2.2.3 ADC0808的转换原理 (6)2.2.4 ADC0808的内部结构 (6)2.2.5 ADC0808电路接线图 (6)2.3 显示电路 (7)2.3.1 LM016L的结构及功能 (7)2.3.2 LM016L的引脚功能介绍 (7)2.3.3 LM016L的电路接线图 (9)2.4 复位电路设计 (9)2.5振荡电路设计 (10)三、软件设计与说明 (10)四、系统仿真与调试 (12)五、总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)附录A 系统原理图 (15)附录B 程序清单 (16)一、系统总体方案选择与说明1.1设计要求(1)使用51单片机,AD0809,数码管等元件组成 (2)能测量0-5V 的直流电压 (3)能连续、稳定显示所测电压 (4)测量误差<0.02V )1.2 设计思路⑴根据设计要求,选择AT89C51单片机为核心控制器件。
⑵A/D 转换采用ADC0808实现。
⑶电压显示采用LCD 显示。
1.3 设计方案数字电压表的设计即将连续的模拟电压信号经过A/D 转换器转换成二进制数值,再经由单片机软件编程转换成十进制数值并通过显示屏显示。
该设计主要由三个模块组成:A/D 转换模块,数据处理模块及显示模块。
A/D 转换主要由芯片ADC0808来完成,它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片AT89C51来完成,其负责把ADC0808传送来的数字量经过一定的数据处理,产生相应的显示码送到显示模块进行显示;此外,它还控制着ADC0808芯片工作。
目录摘要 (2)Abstract (3)1. 引言 (4)数字电压表简介 (4)单片机简介 (4)数字电压表的应用 (5)2. 数字电压表的工作原理及发展趋势 (5)数字电压表的工作原理 (5)数字电压表的发展趋势 (6)3. 系统硬件电路的设计 (7)89C51单片机系统和显示电路 (8)A/D转换电路 (8)4. 系统程序设计 (8)主程序流程如图 (8)显示控制子程序 (9)键盘处理子程序 (9)八路电压采集子程序 (10)显示数据处理子程序 (10)编写程序 (10)5. 实验测试和结果分析 (15)测试仪器 (15)测试结果及分析 (15)6. 结语 (16)参考文献 (17)致谢 (18)摘要摘要:在现代检测技术中,常需用高精度数字电压表进行现场检测,将检测到的数据送入微计算机系统,完成计算、存储、控制和显示等功能。
本文中数字电压表的控制系统采用AT89C51单片机,A/D转换器采用ASC0809为主要硬件,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,所用的元件较少,成本低,调节工作可实现自动化。
还可以方便地进行8路A/O转换量的测量,远程测量结果传送等功能。
数字电压表可以测量0-5V的8路输入电压值,并在四位数码管上轮流显示或单路选择显示。
关键词:单片机;数字电压表;A/D转换;模拟信号AbstractIn modern measuring technology,it is often required to conduct site measuring with a data measured will then be input into the micro- computer system to execute such functions like calculating,storing,controlling and digital voltmeter control system described in this paper makes use of AT89c51 SC computer and ADC0809 A/D converter to fulfill the designing of the software as well as the electrical voltmeter features in simple electrical circuit,lower use of elements,Low cost and automatic regulation,while it can also easily carry out the duties of measuring A/D converted values from 8 routes and remote transfer of measuring meter is capable of measuring voltage inputs from 8 routes ranging from 0 to 5 volt,and displaying the measurements in turn or only that from a selected route.Keywords: Computer-on-a-chip; Digital voltmeter; A/D conversion; Analogue signal1. 引言数字电压表简介数字电压表(Digital Voltmeter)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。
毕业论文基于单片机的数字电压表的设计摘要本设计主要研究的是以AT89C51单片机为核心的电压测量系统,该系统能够在单片机的控制下完成对电压信号采集,能够根据采样值进行量程自动转换,并且测量结果可通过四个数码管显示出来。
整个系统的设计完成了硬件电路的设计及软件程序的编写,通过最终硬件电路的调试及软件程序的仿真,使该系统能够在要求的条件下达到正常的测量及显示功能。
在整个系统的设计过程中,主要采用了模块化的设计方法。
关键词:AT89C51单片机;数字电压表;模块化Design of the digital voltmeter based on the MCUAbstractThis paper introduces an achievement of a voltage measure system based on the AT89C51 MCU. This system can accomplish the signal sampling of voltage, and change range automatically according to the signal sampled. The result can be displayed through numeral rube of four places.In this design, the hardware circuit and software programming are both realized at the judge of hardware circuit and imitation of software program. This system can fulfill the function of measure and displaying under the demanded conditions.Over the designing of the whole system, the method of modularity is used. Key words: AT89C51 MCU; Digital Voltmeter; Modularity目录绪论 (1)第一篇硬件部分的设计 (1)1.数据采集部分的设计 (2)1.1 交流信号和直流信号的采样 (2)2.量程自动转换电路的设计 (4)3.模数转换单元的设计 (5)4.控制电路的设计 (7)4.1总体概况 (7)一.主要功能 (7)二.内部结构框图 (8)三.外部引脚说明 (9)4.2 单片机在系统中的应用 (11)5.显示部分的设计 (12)5.1键盘显示8279芯片 (12)5.2 8279的组成和基本工作原理 (13)5.3 8279引脚及功能 (15)5.4 8279的工作方式及命令字格式 (17)第二篇软件系统的设计 (23)1.MCS-51单片机汇编语言 (23)2.主程序的设计 (23)3.子程序的设计 (25)3.1采样程序的设计 (25)3.2 量程处理程序的设计 (26)3.21 采样及其处理程序 (26)3.22 计算部分的设计 (28)3.23 显示部分的软件设计 (29)3.3 超量程处理 (29)4.系统程序清单 (29)设计总结 (41)参考文献 (41)绪论在电气测量中,电压是一个很重要的参数。
直流数字电压表的设计摘要本文介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计。
该设计主要由三个模块组成:AD转换模块,数据处理模块及显示模块。
AD转换主要由芯片ADC0808来完成,它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片AT89C51来完成,其负责把ADC0808传送来的数字量经过一定的数据处理,产生相应的显示码送到显示模块进行显示;此外,它还控制着ADC0808芯片工作。
该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少,成本低,且测量精度和可靠性较高。
此数字电压表可以测量0-5V的1路模拟直流输入电压值,并通过一个四位一体的7段数码管显示出来。
关键词单片机;数字电压表;AD转换;AT89C51;ADC0808Design of Simple Digital VoltmeterAbstract This paper which introduces a kind of simple digital voltmeter is based on single-chip microcontroller design. The circuit of the voltage meter is mainly consisted of three mould pieces: AD converting mould piece, AD converting is mainly completed by the ADC0808, it converts the collected analog data into the digital data and transmits the outcome to the manifestation controlling mould piece. Data processing is mainly completed by the AT89C51 chip, it processes the data produced by the ADC0808 chip and generates the right manifestation codes, also transmits the codes to the manifestation controlling mould piece. Also, the AT89C51 chip controls the ADC0808 chip to work.The voltmeter features in simple electrical circuit, lower use of elements, low cost, moreover, its measuring precision and reliability. The voltmeter is capable of measuring voltage inputs from 1 route ranging from 0 to 5 volt, and displaying the measurements though a digital code tube of 7 pieces of LED.Keywords Single-chip microcontroller; Digital voltmeter; AD converter; AT89C51; ADC0808目录1 引言 (1)2 设计总体方案 (2)2.1设计要求 (2)2.2 设计思路 (2)2.3 设计方案 (2)3 硬件电路设计 (3)3.1 AD转换模块 (3)3.2 单片机系统 (7)3.3 复位电路和时钟电路 (9)3.4 LED显示系统设计 (11)3.5 总体电路设计 (13)4 程序设计 (15)4.1 程序设计总方案 (15)4.2 系统子程序设计 (15)5 仿真 (17)5.1 软件调试 (17)5.2 显示结果及误差分析 (17)结论 (20)参考文献 (21)附录程序代码 (22)致谢 (25)1 引言在电量的测量中,电压、电流和频率是最基本的三个被测量,其中电压量的测量最为经常。
基于STC89C52单片机的简易数字电压表设计【毕业设计】存档编号华北水利水电大学North China University of Water Resources and Electric Power 毕业设计题目基于单片机的数字电压表设计学院信息工程学院专业通信工程姓名学号200912303指导教师完成时间2013年5月20日教务处制目录摘要 (I)Abstract (I)绪论 ...................................................................................................................... I I 一设计背景 .. (III)二设计意义 (IV)第一章数字电压表 (5)1.1 数字电压表的优点 (5)1.2 数字电压表发展趋势 (6)1.3 设计平台 (6)1.3.1 KEIL C51开发平台 (6)1.3.2 Proteus 7 Professional设计软件 (7)第二章总体设计方案 (8)2.1数字电压设计的两种方案 (8)2.1.1 由数字电路及芯片构建 (9)2.1.2 由单片机系统及A/D 转换芯片构建 (9)2.2 设计要求 (9)2.3 技术要求 (10)2.4 设计方案 (10)第三章硬件简介 (11)3.1 本设计单片机的选择 (11)3.1.1常用单片机的特点比较 (11)3.1.2 单片机的选择 (12)3.1.3 STC89C52单片机介绍 (13)3.2 本设计显示器件选择 (18)3.2.1 常用显示器件简介 (18)3.2.2 显示器件的选择 (19)3.2.3 1602字符型LCD简介 (19)3.3A/D芯片 (24)3.3.1常用的A/D芯片 (24)3.3.2 ADC0809芯片 (25)第四章接口电路 (28)4.1 显示电路 (28)4.2 ADC0809与单片机接口电路 (29)第五章硬件电路系统模块设计 (30)5.1 总电路模块 (30)5.2 硬件系统电路简介 (30)第六章系统软件设计 (31)6.1 主程序 (31)6.2 A/D转换子程序 (32)6.3 显示子程序 (32)第七章调试及性能分析 (33)7.1 调试与测试 (33)7.2 性能分析 (34)总结 (35)参考文献 (36)致谢 (38)附录 (39)附录I(外文翻译) (39)外文译文 (49)附录II(任务书) (57)附录III(开题报告) (59)附录IV(图表) (62)I Proteus仿真图 (62)II 硬件总电路图 (63)III 实物图 (64)附录V(程序清单) (66)摘要随着时代的进步,用指针式万用表测量小幅度直流电压已经显得有些不太方便。
基于单片机的数字电压表设计在当今的电子世界中,电压表是一种必不可少的测量工具。
随着技术的进步,数字电压表因其精度高、易于读取、稳定性好等优点逐渐取代了传统的模拟电压表。
本文将探讨如何基于单片机设计数字电压表。
一、硬件设计1、1传感器模块传感器模块是数字电压表的重要组成部分,负责将输入的模拟电压转化为可被单片机处理的数字信号。
通常,我们使用ADC(模数转换器)来实现这一功能。
ADC的精度直接决定了电压表的测量精度。
1、2单片机模块单片机是数字电压表的“大脑”,负责控制整个系统的运行。
我们选择具有较高性能和可靠性的单片机,如Arduino、STM32等。
这些单片机都具有丰富的外设接口,便于实现复杂的控制逻辑。
1、3显示模块显示模块负责将单片机的处理结果呈现给用户。
常用的显示模块包括LED数码管、LCD液晶屏等。
选择适合的显示模块,可以大大提升电压表的易用性。
二、软件设计2、1数据采集与处理软件首先通过ADC从传感器模块读取模拟电压,然后对其进行处理,得到实际的电压值。
这一步的关键在于选择合适的ADC算法和设置合适的参考电压。
2、2数据输出与存储处理后的电压值需要被输出并存储起来。
通常,我们使用LCD液晶屏将电压值实时显示出来,同时也可以通过串口将数据传输到计算机或云端进行存储和分析。
三、精度与稳定性优化3、1硬件校准为了提高电压表的测量精度,我们可以在生产过程中对每一块电压表进行硬件校准。
通过调整ADC的参考电压或者在软件中进行校准算法的优化,可以有效提高电压表的测量精度。
3、2软件滤波在实际应用中,由于各种噪声和干扰的存在,电压表的读数可能会出现波动。
我们可以通过软件滤波算法,如平均滤波、卡尔曼滤波等,来减小这些干扰对测量结果的影响。
四、应用与扩展基于单片机的数字电压表不仅可以在实验室或工业现场使用,还可以扩展出更多的应用场景。
例如,通过加入无线通信模块,我们可以实现远程监控;通过加入更多的传感器,我们可以实现多通道的电压测量;通过与计算机或云端进行数据交互,我们可以实现大数据分析和预测。
课程设计基于MSP430单片机的简易数字电压表论文学院:电气自动化与电子信息工程学院班级:指导老师:小组人员:摘要单片计算机即单片微型计算机。
(Single-Chip Microcomputer),是集CPU ,RAM ,ROM 定时,计数和多种接口于一体的微控制器。
它体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产业和工业自动化上。
近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
而16位MSP430系列单片机正成为单片机的主流。
这次课程设计通过对它的学习,应用,从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。
简易电压表是利用模拟量转换成数字量经MSP430内部自带的12位数模转换器采样处理后,经过计算反映在显示器上,它可以分析0-2.5V的电压。
一、设计要求:1、输入范围::0~+2.5V;2、精度:高于0.2%;3、通道数:1路4、采样频率:100HZ5、显示器:1602LCD液晶显示器。
二、核心芯片介绍:1、MSP430F247它是一种超低功耗、具有强大的处理能力,单周期指令周期、并且带硬件乘法起、具有温度适应范围广,抗干扰能力强,小巧灵活,性价比高的芯片。
下面是MSP430F247芯片所有的硬件资源:基本时钟系统(片内DCO、16MHZ或32KHZ可选);Timer_A3(带3个比较/捕获寄存器和PWM输出的16位定时器);在线比较器/斜边A/D转换;看门狗定时器/通用定时器;4个I/O端口,其中1、2端口有中断功能;USI、USCI;16位A/D转换器;1~32Kbde Flash存储容量;程序代码保护;2个配置放大器。
2、LCD1602现在字符型液晶模块已经是单片机应用中最常见的显示器件了,它具有体积小、功耗低、显示内容丰富等特点。
引言数字电压表(Digital Voltmeter)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。
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, 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。
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。
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。
本论文重点介绍单片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理。
1 实训要求(1)基本要求:①实现8路直流电压检测②测量电压范围0-5V③显示指定电压通道和电压值④用按键切换显示通道(2)发挥要求①测量电压范围为0-25V②循环显示8路电压2 实训目的(1)进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理;(2)掌握单片机的借口技术及, ADC0809芯片的特性, 控制方法;(3)通过这次实训设计, 掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术;(4)通过实际程序设计和调试, 逐步掌握模块化程序设计的方法和调试技术。
3 实训意义通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程, 使自身了解开发单片机应用系统的全过程, 强化巩固所学知识, 为以后的学习和工作打下基础。
4 总体实训方案测量一个0——5V的直流电压, 通过输入电路把信号送给AD0809, 转换为数字信号再送至89s52单片机, 通过其P1口经数码管显示出测量值。
4.1 结构框图如图1—1所示图1—14.2 原理及功能8路数字电压表主要利用A/D转换器, 其过程为如下: 先用A/D转换器对各路电压值进行采样, 得到相应的数字量, 再按数字量与模拟量成比例关系运算得到相应的模拟电压值, 然后把模拟值通过数码管显示出来。
任务书摘要本文介绍了基于89c51单片机的一种8路输入电压测量电路,该电路采用ADC0809作为A/D转换元件,测量范围0至5伏,小数点后显示一位。
要求能够依次显示每路通道电压,而且能够通过拨码开关选择输入通道。
使用3位LED 模块显示,前面一位显示通道号,后面两位显示测量电压值。
本系统主要包括四大模块:数据采集模块、控制模块、显示模块、A/D转换模块。
绘制电路原理图与工作流程图,并进行调试,最终设计完成了该系统的硬件电路。
在软件编程上,采用了汇编语言进行编程,开发环境使用WAVE集成开发环境。
开发了显示模块程序、通道切换程序、A/D转换程序。
关键词:ADC0809;A/D转换;LED显示目录1 方法论证 (5)1.1 系统的设计任务 (5)1.2 设计方案 (5)1.3 软硬件开发环境 (6)2 数字电压表硬件设计 (7)2.1 单片机主电路设计 (7)2.1.1 复位电路 (7)2.1.2 晶振电路 (7)2.2 测量、转换电路设计 (8)2.3 按键电路设计 (9)2.4 显示电路设计 (10)2.4.1 LED数码管构成 (10)2.4.2 显示方式 (11)3 软件设计 (14)3.1 主程序设计 (14)3.1.1 工作流程 (14)3.1.2 存储空间定义安排 (15)3.2 模块程序设计 (15)3.2.1 A/D转换测量程序 (15)3.2.2 显示程序 (16)4 系统调试与分析 (18)4.1 调试内容及问题解决 (18)4.2 系统进一步改进方案 (18)附录1:硬件原理图 (20)附录2:程序清单 (21)参考文献 (24)1 方法论证1.1 系统的设计任务设计单片机主电路、数据采集接口电路、LED显示电路、拨码控制电路,能够实现对8路电压值进行测量,能够显示当前测量通道号及电压值,电压精度小数点后1位,可以通过键盘选择循环显示8路的检测电压值和指定通道的检测电压值。
1.2 设计方案将数据采集接口电路输入电压传入ADC0809数模转换元件,经转换后通过D0至D7与单片机P0口连接,把转换完的模拟信号以数字信号的信号的形式传给单片机,信号经过单片机处理从LED数码显示管显示。
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订教研室(或答辩小组)及教学系意见摘要单片机是一种集成电路芯片,随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
由于单片机具有简单实用、高可靠性、良好的性能价格比以及体积小等优点,已经在各个技术领域得到了迅猛发展。
数字电压表(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。
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,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,还可与PC进行实时通信。
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。
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。
本设计重点介绍单片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理。
关键词:单片机,数字电压表, A/D 转换器,电压测量AbstractSCM is a kind of integrated circuit chips, along with the computer in the social sector penetration and MCU application is continuously to the deepening, and pushing the traditional control test on the new beneficial update. In real time detection and automatic control of the microcomputer application system, the microcontroller is often as a core component to use, only single chip microcomputer aspects knowledge is not enough, should according to the specific hardware structure, and the view of the specific application of the characteristics of the object software combination to be perfect. Because single chip has a simple practical, high reliability, good performance to price and the advantages of small size, had been in each technology has developed rapidly development.Digital voltmeter (hereinafter referred to as DVM), it is using digital measurement technique, the continuous analogue (dc input voltage) converted into digital form of discontinuous, discrete and to show appearance. The traditional pointer type voltmeter and low accuracy of single function, and can't meet the needs of the digital age, the digital voltmeter by single chip microcomputer, the high precision and strong anti-interference, extensibility, integration is convenient, still can and PC for real-time communication.At present, by all sorts of single piece of A/D converter in the composition of the digital voltmeter, has been widely used in the electronics and electrical measurement, industrial automation instrument, automatic test system, intelligent measurement field, shows A strong vitality. At the same time, the expansion of DVM into general and special digital instruments, the power and the power measurement technology to a new level.This design emphasis of single A/D converter and by they constitute of the digital voltmeter based on single chip microcomputer principle of work. Key words: SCM Digital voltmeter A/D converter V oltage measurement目录摘要 (ii)Abstract (iii)1 绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 单片机简介 (1)1.3 单片机的应用领域及发展趋势 (3)1.4 研究内容 (3)2 数字电压表 (4)2.1 数字电压表的特点 (4)2.2 数字仪表的发展趋势 (5)3 系统总体设计 (7)3.1 总体方案设计 (7)3.2 设计原理分析 (8)3.2.1 单片机AT89S51 (8)3.2.2 AT89S51的特点 (8)3.2.3 ADC0809工作原理 (8)3.3 硬件电路设计 (9)3.3.1 复位电路 (9)3.3.2 晶振电路 (9)3.3.3 测量、转换电路设计 (11)3.3.4 显示电路设计 (14)3.3.5 电源电路 (18)4 系统程序的设计 (19)4.1 主程序设计 (19)4.2 初始化程序 (19)4.3 显示子程序 (19)4.4 A/D转换测量子程序 (20)4.5 源程序 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)1 绪论1.1 研究背景及意义数字电压表(Digital Voltmeter)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。
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,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,还可与PC进行实时通信。
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,展示出强大的生命力。
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。