ICL7107数字电压表电路及制作

ICL7107数字电压表电路及制作
ICL7107数字电压表电路及制作

ICL7107数字电压表电路及制作

有关ICL7107相关资料请参考本站文章:ICL7107/ICL7106管脚及参数介绍

ICL7107是一块应用非常广泛的集成电路。它包含3 1/2位数字A/D转换器,可直接驱动LED数码管,内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。这里我们介绍一种她的典型应用电路--数字电压表的制作。其电路如附图。

制作时,数字显示用的数码管为共阳型,2K可调电阻最好选用多圈电阻,分压电阻选用误差较小的金属膜电阻,其它器件选用正品即可。该电路稍加改造,还可演变出很多电路,如数显电流表、数显温度计等。

数字电压表电路图:

实物图

数字电压表设计

电子线路硬件课程设计总结报告 课题:数字电压表设计 班级: 作者: 学号: 指导老师:

摘要 一个测试结果稳定、准确的数字电压表,既能减少了使用者的工作量,又提高了测量的精准度,而且人为误差被大大减小,方便与电路打交道的人快速有效的完成自己的工作。 本项目设计并实现了一个能够对0-200V范围的直流电压进行测量的数字电压表,测量分为4挡:200mV、2V、20V和200V,手动控制档位选择,显示部分小数点自动实现切换。项目基于AT89C51单片机,拓展AD转换、显示部分。不同档位的待测电压通过不同档位的衰减电路后变为0-200mV,再通过一个OPA336一致放大到0-2V送入AD的输入端,然后通过芯片AT89C51内的程序控制AD转换并输出。不同档位的电压信号又不同的程序控制输出到数码管显示。 整个电路连线简单易于实现,而且成本很低,测出的电压精度也足够满足需求。 关键字:数字电压表; AT89C51单片机;易于实现

Abstract A digital voltmeter which is stable and accurate can not only reduce the work of the user, but also free off the error produced by using wrong. It is convenient to people who work with the circuit. This voltmeter is designed to measure a voltage between 0 to 200. It’s divided into four gears as 200 millivolt, 2 volt, 20volt, and 200volt. Gears changing is worked by hang. The project is base on the chip AT89C51 of one-chip computer. An analog to digital converter, a display section, and a voltage attenuation are attached to the chip and they make up the design. The voltage of different gears are changed into 0-200 millivolt. Then they are sent to an OPA336, and it’s output is 0-2 volt. The output is sent to the analog to digital converter.Then the chip control the analog to digital converter’s output to the displaying section. The whole circuit is easy. And although it’s cost is very low, the accuracy of the outcome is fine. key words: digital voltmeter, one-chip computer, AT89C51

基于51单片机的简易数字电压表的设计

课题交流毫伏表设计 系别 专业 年级 姓名 学号 指导教师

目录 第一章引言 (2) 1.1摘要 (2) 1.2 设计目的 (2) 1.3设计任务及要求 (2) 1.4 课程设计过程 (2) 第二章系统方案选择和论证 (3) 2.1基本方案论证 (3) 2.2输出部分中各模块的方案选择 (3) 2.3总体方案设计 (4) 第三章AT89C51的结构 (5) 3.1AT89C51的概述 (5) 3.2 AT89C51部结构 (5) 3.3存储器和特殊功能寄存器的介绍 (5) 3.4时钟电路和复位电路 (7) 第4章元器件的选择 (7) 4..1显示 (7) 4.2 模数(A/D)芯片 (11) 4.3 数模AC/DC736芯片 (13) 4.4 OP07 (13) 第五章电路的设计 (14) 5.1时钟电路 (15) 5.2A/D转换程序 (17) 第6章系统的调试 (18) 6.1 硬件的调试 (18) 6.2软件调试 (19) 参考文献 (20) 附录 (20) 程序清单 (20) 元件清单 (25)

容摘要 本次设计主要解决AC/DC转换、A/D转换、数据处理及显示控制等几个模块。控制系统采用AT89C51单片机,A/D转换采用ADC0809。要求交流毫伏表检测信号的电压围:1mv—2v ,输入信号的频率围:10Hz-2000KHz,并在LCD1602液晶上显示测量电压信号。 关键词AT89C51单片机;电压测量;A/D转换;LCD1602液晶显示;AC/DC 转换;放大;衰减。 1.2 设计目的 本课程的任务是通过“交流毫伏表的设计”的设计过程,综合所学课程,掌握目前自动化仪表的一般设计要求,工程设计方法,开发及设计工具的使用方法,通过这一设计实践过程,锻炼学生的动手能力和分析,解决问题的能力;积累经验,培养按部就班,一丝不苟的工作个对所学知识的综合应用能力。 1.3设计任务及要求 1、设计一个交流毫伏表,检测信号的电压围:1mv—2v。 2、输入信号的频率围:10Hz-2000KHz 3、查阅相关资料,了解交流毫伏表的各种现实发法极其特点,并着重掌 握交流毫伏表的设计及显示等。 4、熟悉并掌握个芯片的功能极其管脚分。 5、检测设计电路中所需要的各种电子元器件。 6、对设计的交流毫伏表进行装接与调试,要时设计的电路达标。 7、完成设计交实物图极其设计报告。 1.4课程设计过程 1、各组组成员讨论并进行软硬件系统设计,经指导老师同意进行具体方 案实施。 2、将可行方案硬件电路焊接在万能板上,并检查。 3、软硬件仿真。

基于51单片机的数字电压表设计说明

1.1数字电压表介绍 数字电压表简称DVM,数字电压表基本原理是将输入的模拟电压信号转化为数字信号,再进行输出显示。而A/D转换器的作用是将连续变化的模拟信号量转化为离散的数字信号,器基本结构是由采样保持,量化,编码等几部分组成。因此AD转换是此次设计的核心元件。输入的模拟量经过AD转换器转换,再由驱动器驱动显示器输出,便得到测量的数字电压。 本次自己的设计作品从各个角度分析了AD转换器组成的数字电压表的设计过程及各部分电路的组成及原理,并且分析了数模转换进而使系统运行起来的原理及方法。通过自己的实践提高了动手能力,也只有亲历亲为才能收获掌握到液晶学过的知识。其实也为建立节约成本的意识有些帮助。本次设计同时也牵涉到了几个问题:精度、位数、速度、还有功耗等不足之处,这些都是要慎重考虑的,这些也是在本次设计中的收获。 1.3 本次设计要求 本次设计的作品要求制作数字电压表的量程为0到10v,由于用到的模数转换芯片是ADC0809,设计系统给的供电电压为+5v,所以能够测量的电压围为-0.25v到5.25v之间,但是一般测量的直流电压围都在这之上,所以采用电阻分压网络,设计的电压测量围是0到25v之间,满足设计要求的最大量程5v的要求。同时设计的精度为小数点后三位,满足要求的两位小数的精度,在不考虑AD芯片的量化误差的前提下,此次设计的精度能够满足一般测量的要求。

2单片机和AD相关知识 2.1 51单片机相关知识 51单片机是对目前所有兼容intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是intel的8031单片机,后来随着技术的发展,成为目前广泛应用的8为单片机之一。单片机是在一块芯片集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O口等计算机所需要的基本功能部件的大规模集成电路,又称为MCU。51系列单片机包含以下几个部件: 一个8位CPU;一个片振荡器及时钟电路; 4KB的ROM程序存储器; 一个128B的RAM数据存储器; 寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储空间的控制电路; 32条可编程的I/O口线; 两个16位定时/计数器; 一个可编程全双工串行口; 5个中断源、两个优先级嵌套中断结构。51系列单片机如下图: 图1 51单片机引脚图

ICL7106数字电压表电路及组装要点

ICL7106数字电压表电路及组装要点 数字电压表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量工具。有关数字电压表的书籍和应用已经非常普及了。这里展示的一份由 ICL7106 A/D 转换电路组成的数字电压表电路,就是一款最通用和最基本的电路。 ICL7106是美国Intersil公司专为数字仪表生产的数字仪,满幅输入电压一般取200mV 或2V。该芯片集成度高,转换精度高,抗干扰能力强,输出可直接驱动LCD液晶数码管,只需要很少的外部元件,就可以构成数字仪表模块。 一、ICL7106简介 1. ICL7106的性能特点 (1)+7V~+15V单电源供电,可选9V叠层电池,有助于实现仪表的小型化。低功耗(约16mW),一节9V叠层电池能连续工作200小时或间断使用半年左右。 (2)输入阻抗高(1010Ω)。内设时钟电路、+2.8V基准电压源、异或门输出电路,能直接驱动3?位LCD显示器。 (3)属于双积分式A/D转换器,A/D转换准确度达±0.05%,转换速率通常选2次/秒~5次/秒。具有自动调零、自动判定极性等功能。通过对芯片的功能检查,可迅速判定其质量好坏。 (4)外围电路简单,仅需配5只电阻、5只电容和LCD显示器,即可构成一块DVM。其抗干扰能力强,可靠性高。 2. ICL7106的工作原理 ICL7106内部包括模拟电路和数字电路两大部分,二者是互相联系的。一方面由控制逻辑产生控制信号,按规定时序将多路模拟开关接通或断开,保证A/D 转换正常进行;另一方面模拟电路中的比较器输出信号又控制着数字电路的工作状态和显示结果。下面介绍各部分的工作原理。 (1)模拟电路 模拟电路由双积分式A/D转换器构成,其电路如图1所示。

#简易数字电压表的设计

一、简易数字电压表的设计 l .功能要求 简易数字电压表可以测量0~5V 的8路输入电压值,并在四位LED 数码管上轮流显示或单路选择显示。测量最小分辨率为0.019 V ,测量误差约为土0.02V 。 2.方案论证 按系统功能实现要求,决定控制系统采用A T89C52单片机,A /D 转换采用ADC0809。系统除能确保实现要求的功能外,还可以方便地进行8路其它A /D 转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。数字电压表系统设计方案框图如图1-1。 3.系统硬件电路的设 计 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 路原理图如图1-2所示。A /D 转换由集成电路0809完 成。0809具有8路模拟输人 端口,地址线(23~25脚)可决定对哪一路模拟输入作A /D 转换,22脚为地址锁存控制,当输入为高电平时,对地址信号进行锁存,6脚为测试控制,当输入一个2us 宽高电平脉冲时,就开始A /D 转换,7脚为A /D 转换结束标志,当A /D 转换结束时,7脚输出高电平,9脚为A /D 转换数据输出允许控制,当OE 脚为高电平时,A /D 转换数据从该端口输出,10脚为0809的时钟输入端,利用单片机30脚的六分频晶振频率再通过14024二分频得到1 MHz 时钟。单片机的P1、P3.0~P3.3端口作为四位LED 数码管显示控制。P3.5端口用作单路显示/循环显示转换按钮,P3.6端口用作单路显示时选择通道。P0端口作A /D 转换数据读入用,P2端口用作0809的A /D 转换控制。 4.系统程序的设计 (1)初始化程序 系统上电时,初始化程序将70H ~77H 内存单元清0,P2口置0。 (2)主程序 在刚上电时,系统默认为循环显示8个通道的电压值状态。当进行一次测量后,将 图1-1 数字电压表系统设计方案

数字电压表课程设计实验报告

自动化与电气工程学院 电子技术课程设计报告 题目数字电压表的制作 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 二○一三年七月

一、课程设计的目的与意义 1.课程设计的主要目的,是通过电子技术综合设计,熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法。 2.同时了解双积分式A/D转换器ICL7107的性能及其引脚功能,熟悉集成电路ICL7107构成直流数字电压表的使用方法,并掌握其在电路中的工作原理。 3.通过设计也有助于复习和巩固以往的模电、数电内容,达到灵活应用的目的。在完成设计后还要将设计的电路进行安、调试以加强学生的动手能力。在此过过程中培养从事设计工作的整体观念。 4.利用双积分式A/D转换器ICL7107设计一数字电压表,量程为-1.99—+1.99,通过七段数码管显示。 二、电路原理图 数字电压表原理图

三、课程设计的元器件 1.课程设计所使用的元器件清单: 2.主要元器件介绍 (1)芯片ICL7107: ICL7107的工作原理 双积分型A/D转换器ICL7107是一种间接A/D转换器。它通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分,将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔,然后利用脉冲时间间隔,进而得出相应的数字性输出。 它的原理性框图如图所示,它包括积分器、比较器、计数器,控制逻辑和时钟信号源。积分器是A/D转换器的心脏,在一个测量周期内,积分器先后对输入信号电压和基

准电压进行两次积分。比较器将积分器的输出信号与零电平进行比较,比较的结果作为数字电路的控制信一号。时钟信号源的标准周期Tc 作为测量时间间隔的标准时间。它是由内部的两个反向器以及外部的RC组成的。其振荡周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。 ICL7106A/D转换器原理图 计数器对反向积分过程的时钟脉冲进行计数。控制逻辑包括分频器、译码器、相位驱动器、控制器和锁存器。 分频器用来对时钟脉冲逐渐分频,得到所需的计数脉冲fc和共阳极LED数码管公共电极所需的方波信号fc。 译码器为BCD-7段译码器,将计数器的BCD码译成LED数码管七段笔画组成数字的相应编码。 驱动器是将译码器输出对应于共阳极数码管七段笔画的逻辑电平变成驱动相应笔画的方波。 控制器的作用有三个:第一,识别积分器的工作状态,适时发出控制信号,使各模拟开关接通或断开,A/D转换器能循环进行。第二,识别输入电压极性,控制LED 数码管的负号显示。第二,当输入电压超量限时发出溢出信号,使千位显示“1" ,其余码全部熄灭。 钓锁存器用来存放A/D转换的结果,锁存器的输出经译码器后驱动LED 。它的每个测量周期自动调零(AZ)、信号积分(INT)和反向积分(DE)三个阶段。

简易数字电压表的设计

一、简易数字电压表的设计 l.功能要求 简易数字电压表可以测量0~5V的8路输入电压值,并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。测量最小分辨率为0.019 V,测量误差约为土0.02V。 2.方案论证 按系统功能实现要求,决定控制系统采用A T89C52单片机,A/D转换采用ADC0809。系统除能确保实现要求的功能外,还可以方便地进行8路其它A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。数字电压表系统设计方案框图如图1-1。 图1-1 数字电压表系统设计方案 3.系统硬件电路的设计 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,电路原理图如图1-2所示。A/D转换由集成电路0809完成。0809具有8路模拟输人端口,地址线(23~25脚)可决定对哪一路模拟输入作A/D转换,22脚为地址锁存控制,当输入为高电平时,对地址信号进行锁存,6脚为测试控制,当输入一个2us宽高电平脉冲时,就开始A/D 转换,7脚为A/D转换结束标志,当A/D转换结束时,7脚输出高电平,9脚为A/D 转换数据输出允许控制,当OE脚为高电平时,A/D转换数据从该端口输出,10脚为0809的时钟输入端,利用单片机30脚的六分频晶振频率再通过14024二分频得到1 MHz 时钟。单片机的P1、P3.0~P3.3端口作为四位LED数码管显示控制。P3.5端口用作单路显示/循环显示转换按钮,P3.6端口用作单路显示时选择通道。P0端口作A/D转换数据读入用,P2端口用作0809的A/D转换控制。 4.系统程序的设计 (1)初始化程序 系统上电时,初始化程序将70H~77H内存单元清0,P2口置0。 (2)主程序 在刚上电时,系统默认为循环显示8个通道的电压值状态。当进行一次测量后,将

基于STCC的数字电压表

基于S T C C的数字电压 表 文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

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。而且随着电子技术的发展,更是经常需要测量高精度的电压,所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。本文设计了一种基于单片机的简易数字电压表。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ADC0804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STC89C52来完成,其负责把ADC0804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ADC0804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7段数码管显示出来。 2 设计总体方案 设计要求 ⑴以MCS-51系列单片机为核心器件,组成一个简单的直流数字电压表。 ⑵采用1路模拟量输入,能够测量0-5V之间的直流电压值。 ⑶电压显示用LED数码管显示,至少能够显示两位小数。 ⑷尽量使用较少的元器件。 设计思路 ⑴根据设计要求,选择STC89C52单片机为核心控制器件。 ⑵A/D转换采用ADC0804实现,与单片机的P1口相连接。 ⑶电压显示采用三个7段LED数码管显示,另外三位数码管显示A/D转换的数 字量的值。

⑷LED数码的段选码和位选码均由单片机P0口经过两片74HC573锁存器输入。 设计方案 硬件电路设计由6个部分组成; A/D转换电路,STC89C52单片机系统,LED显示系统、时钟电路、复位电路以及测量电压输入电路。硬件电路设计框图如图1所示。 图2-1 数字电压表系统硬件设计框图 3 硬件电路设计 单片机系统 本次课设选择的单片机是STC89C52,之所以选择这块芯片,是因为该芯片的各项功能均符合本次课设的指标要求,并且该芯片有很多成熟的资料供我们学习,使用用起来很方便,也有专门的下载程序平台,方便现场调试。 复位电路和时钟电路 单片机在启动运行时都需要复位,使CPU和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。MCS-51单片机有一个复位引脚RST,采用施密特触发输入。当震荡器起振后,只要该引脚上出现2个机器周期以上的高电平即可确保时器件复位。复位完成后,如果RST端继续保持高电平,MCS-51就

基于51单片机的数字电压表设计

目录 摘要........................................................................ I 1 绪论. (1) 1.1数字电压表介绍 (1) 1.2仿真软件介绍 (1) 1.3 本次设计要求 (2) 2 单片机和AD相关知识 (3) 2.1 51单片机相关知识 (3) 2.2 AD转换器相关知识 (4) 3 数字电压表系统设计 (5) 3.1系统设计框图 (5) 3.2 单片机电路 (5) 3.3 ADC采样电路 (6) 3.4显示电路 (6) 3.5供电电路和参考电压 (7) 3.6 数字电压表系统电路原理图 (7) 4 软件设计 (8) 4.1 系统总流程图 (8) 4.2 程序代码 (8) 5 数字电压表电路仿真 (15) 5.1 仿真总图 (15) 5.2 仿真结果显示 (15) 6 系统优缺点分析 (16) 7 心得体会 (17) 参考文献 (18)

1 绪论 1.1数字电压表介绍 数字电压表简称DVM,数字电压表基本原理是将输入的模拟电压信号转化为数字信号,再进行输出显示。而A/D转换器的作用是将连续变化的模拟信号量转化为离散的数字信号,器基本结构是由采样保持,量化,编码等几部分组成。因此AD转换是此次设计的核心元件。输入的模拟量经过AD转换器转换,再由驱动器驱动显示器输出,便得到测量的数字电压。 本次自己的设计作品从各个角度分析了AD转换器组成的数字电压表的设计过程及各部分电路的组成及原理,并且分析了数模转换进而使系统运行起来的原理及方法。通过自己的实践提高了动手能力,也只有亲历亲为才能收获掌握到液晶学过的知识。其实也为建立节约成本的意识有些帮助。本次设计同时也牵涉到了几个问题:精度、位数、速度、还有功耗等不足之处,这些都是要慎重考虑的,这些也是在本次设计中的收获。 1.2仿真软件介绍 Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows 操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是: (1)现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 (2)支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有:68000系列、8051系列、 A VR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。 (3)提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态,因此在该软件仿真系统中,也必须具有这些功能;同时支持第三方的软件编译和调试环境,如Keil C51 uVision2等软件。 (4)具有强大的原理图绘制功能。 可以仿真51系列、A VR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的

基于单片机的数字电压表

基于单片机的数字电压表 摘要:本文介绍一种基于89S52单片机的一种电压测量电路,该电路采用ICL7135高精度、双积分A/D转换电路,测量范围直流0-±2000伏,使用LCD液晶模块显示,可以与PC机进行串行通信。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了双积分电路的原理,89S52的特点,ICL7135的功能和应用,LCD1601的功能和应用。该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。 关键词:电压测量,ICL7135,双积分A/D转换器,1601液晶模块 Abstract: The introduction of a cost-based 89S52 MCU a voltage measurement circuits, the circuits used ICL7135 high-precision, dual-scoring A/D conversion circuits, measuring scope DC 0-2000 volts, the use of LCD that can be carried out with a PC serial communications. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced double integral circuit theory, 89S52 features ICL7135 functions and applications, LCD1601 functions and applications. the circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong. Key Words: Digital Voltmeter ICL7135 LCD1601 89S52 1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(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理。

简易数字电压表(单片机课程设计)

课程设计说明书 简易数字电压表的设计 院(系) 专业机械电子工程 班级二班 学生姓名 指导老师 2015 年 3月 13 日 课程设计任务书 兹发给机械电子工程(2)班学生课程设计任务书,内容如下:

1.设计题目:简易数字电压表的设计 2.应完成的项目: (1)可测0~5V的8路电压输入值; (2)在LED数码管上轮流显示; (3)单路选择显示; (4)利用功能键可以实现滚动显示,显示启动/停止等; 3.参考资料以及说明: [1]刘瑞新.单片机原理及应用教程[M].北京:机械工业出版社, 2003.7 [2]张俊,钟知原,王日根.简易数字电压表的设计[J].科协论坛:下半月,2012(8)34-35 [3]赵静,刘少聪,丁浩.王莉莎.基于单片机的数字电压表的设计[J].数字技术与应用,2011(6):121-125 [4]魏立峰.单片机原理及应用技术[M].北京大学出版社,2005年 [5]谭浩强.C语言程序设计(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2005.12 4.本设计任务书于2015年3月2日发出,应于2015年3月13日前完成,然后进行答辩。 专业教研室、研究所负责人审核年月日 指导教师签发年月日 课程设计评语:

课程设计总评成绩: 课程设计答辩负责人签字: 年月日

摘要 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。而且随着电子技术的发展,更是经常需要测量高精度的电压,所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。 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。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。 本实验设计主要讲述了数字电压表的设计过程,主要包括硬件设计和程序设计,硬件主要包括以STC89C51单片机为主要控制电路、数据采样电路、显示电路等,是基于51单片机开发平台实现的一种数字电压表系统。该设计采用STC89C51单片机作为控制核心,驱动控制四块数码管显示被测电压,以ADC0809为模数转换数据采样,实现被测电压的数据采样,使得该数字电压表能够测量0-5V之间的直流电压值。 关键词:STC89C51、ADC0809、显示电路、数据采样

简易数字电压表的设计

一、设计题目:简易数字电压表的设计 二、设计目的 自动化专业的专业实践课程。本课程的任务是使学生通过“简易数字电压表的设计”的设计过程,综合所学课程,掌握目前自动化仪表的一般设计要求,工程设计方法,开发及设计工具的使用方法,通过这一设计实践过程,锻炼学生的动手能力和分析,解决问题的能力;积累经验,培养按部就班,一丝不苟的工作个对所学知识的综合应用能力。 三、设计任务及要求 设计电压表并实现简单测量。具有以下基本功能: ⑴可以测量0~5V的8路输入电压值; ⑵可在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示; ⑶测量最小分辨率为0.019V; ⑷.测量误差约为±0.02V; ⑸带有一定的扩展功能; 目录 第一章摘要 (4) 第二章智能仪表目前的发展状况 (4) 第三章设计目的 (6) 第四章设计要求 (6) 第五章设计方案与比较论证 (6) 5.1 单片机电路设计 (6) 5.2 电源方案 (8) 5.3 显示方案 (9) 5.4 A/D采样方案 (10) 5.5串口通讯方案 (12) 5.7 高压,短路报警 (14) 5.8 键盘 (14) 第六章方案设计 (15) 6.1 硬件设计 (15)

6.2 软件设计 (16) 第七章性能测试 (18) 电压测试 (18) 第八章结果分析 (19) 第九章设计体会 (19) 参考文献 (20) 附录 (20) 元器件清单 (20) 程序清单 (20) 第一章摘要 本报告介绍了基于AT89S52单片机为核心的、以AD0809数模转换芯片采样、以1602液晶屏显示的具有电压测量功能的具有一定精度的数字电压表。在实现基础功能要求之上扩展了串口通讯、时钟功能、高压报警、短路测试、电阻测量、交流电压峰峰值和周期测试等功能,使系统达到了良好的设计效果和要求。 关键词:AT89S52单片机模数转换液晶显示扩展功能 ABSTRACT:The report describes the AT89S52 based on the microcontroller as the core, AD0809 digital-to-analog converter chip sampling, to 1602 LCD display with voltage measurement function with a certain precision of digital voltage meter. In achieving functional requirements based upon the expansion of serial communications, high-pressure alarm, short circuit, electrical resistivity measurement, AC voltage and the peak of cycle testing and other functions, allowing the system to achieve good results and the design requirements. Keywords : AT89S52 SCM analog-to-digital conversion functions LCD expansion 第二章智能仪表目前发展状况 在自动化控制系统中,仪器仪表作为其构成元素,它的技术进展是跟随控制系统技术的发展的。常规的自动化仪器仪表适应常规控制系统的要求,它们以经典控制理论和现代控制理论为基础,以控制对象的数学模型为依据。当今,控制理论已发展到智能控制的新阶段,自动化仪器仪表的智能化就成为必然和必须。本文将就自动化仪器仪表的智能化的状况与进展,以及当今对智能仪器仪表研究、开发热点做概要的分析与表述。作者建议人们关注自动化仪器仪表智能化技术的进展,关注仪器仪表装置

多功能数字电压表课程设计

1.设计主要内容及要求; 设计一个多功能数字电压表。 要求:1)硬件电路设计,包括原理图和PCB板图。 2)数字电压表软件设计。 3)要求能够测量并显示直流电压、交流电压,测量范围0.002V---2V。 2.对设计论文撰写内容、格式、字数的要求; (1).课程设计论文是体现和总结课程设计成果的载体,一般不应少于3000字。 (2).学生应撰写的内容为:中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计论文的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计(论文)撰写规范》执行。应做到文理通顺,内容正确完整,书写工整,装订整齐。 (3).论文要求打印,打印时按《沈阳工程学院毕业设计(论文)撰写规范》的要求进行打印。 (4). 课程设计论文装订顺序为:封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。 3.时间进度安排;

中文摘要 随着微型计算机及微电子技术在测试领域中的广泛应用,仪器仪表在测量原理、准确度、灵敏度、可靠性、多种功能及自动化水平等方面都发生了巨大的变化,逐步形成了完全突破传统概念的新一代仪器——智能仪器。智能化是现代仪器仪表的发展趋势,许多嵌入式系统、电子技术和现场总线领域的新技术被应用于智能仪器仪表的设计,尤其是嵌入式系统的许多新的理念极大地促进了智能仪器仪表技术的发展。 今年来,随着大规模集成电路的发展,有单片A/D转换器构成的数字电压表获得了迅速普及和广泛应用,它是目前在电子测量及维修工作中最常用、最得力的一种工具类数字仪表。数字电压表具有很高的性价比,其主要优点是准确度高、分辨力强测试功能完善、测量速率快、显示直观。 测试仪器的智能化已是现代仪器仪表发展的主流方向。因此学习智能仪器的工作原理、掌握新技术和设计方法无疑是十分重要的。 关键词智能,数字,电压表,仪器仪表

数字电压表电路图

数字电压表电路图 2008年01月11日 23:38 本站原创作者:本站用户评论(0) 关键字: 数字电压表电路图 ICL7107 安装电压表头时的一些要点:按照测量=±199.9mV 来说明。 1.辨认引脚:芯片的第一脚,是正放芯片,面对型号字符,然后,在芯片的左下方为第一脚。 也可以把芯片的缺口朝左放置,左下角也就是第一脚了。 许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记。

知道了第一脚之后,按照反时针方向去走,依次是第 2 至第 40 引脚。(1 脚与 40 脚遥遥相对)。 2.牢记关键点的电压:芯片第一脚是供电,正确电压是 DC5V 。第 36 脚是基准电压,正确数值是 100mV,第 26 引脚是负电源引脚,正确电压数值是负的,在-3V 至-5V 都认为正常,但是不能是正电压,也不能是零电压。芯片第 31 引脚是信号输入引脚,可以输入±199.9mV 的电压。在一开始,可以把它接地,造成“0”信号输入,以方便测试。 3.注意芯片 27,28,29 引脚的元件数值,它们是 0.22uF,47K,0.47uF 阻容网络,这三个元件属于芯片工作的积分网络,不能使用磁片电容。芯片的 33 和 34 脚接的 104 电容也不能使用磁片电容。 4.注意接地引脚:芯片的电源地是 21 脚,模拟地是 32 脚,信号地是 30 脚,基准地是 35 脚,通常使用情况下,这 4 个引脚都接地,在一些有特殊要求的应用中(例如测量电阻或者比例测量),30 脚或 35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。--本文不讨论特殊要求应用。 5.负电压产生电路:负电压电源可以从电路外部直接使用 7905 等芯片来提供,但是这要求供电需要正负电源,通常采用简单方法,利用一个 +5V 供电就可以解决问题。比较常用的方法是利用 ICL7660 或者 NE555 等电路来得到,这样需要增加硬件成本。我们常用一只 NPN 三极管,两只电阻,一个电感来进行信号放大,把芯片 38 脚的振荡信号串接一个 20K -56K 的电阻连接到三极管“B”极,在三极管“C”极串接一个电阻(为了保护)和一个电感(提高交流放大倍数),在正常工作时,三极管的“C”极电压为 2.4V - 2.8V 为最好。这样,在三极管的“C”极有放大的交流信号,把这个信号通过 2 只 4u7 电容和 2 支 1N4148 二极管,构成倍压整流电路,可以得到负电压供给 ICL7107 的 26 脚使用。这个电压,最好是在-3.2V 到-4.2V 之间。 6.如果上面的所有连接和电压数值都是正常的,也没有“短路”或者“开路”故障,那么,电路就应该可以正常工作了。利用一个电位器和指针万用表的电阻 X1 档,我们可以分别调整出50mV,100mV,190 mV 三种电压来,把它们依次输入到 ICL7107 的第 31 脚,数码管应该对应分别显示 50.0,100.0,190.0 的数值,允许有 2 -3 个字的误差。如果差别太大,可以微调一下 36 脚的电压。 7.比例读数:把 31 脚与 36 脚短路,就是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端,这时候,数码管显示的数值最好是 100.0 ,通常在 99.7 - 100.3 之间,越接近 100.0 越好。这个测试是看看芯片的比例读数转换情况,与基准电压具体是多少 mV 无关,也无法在外部进行调整这个读数。如果差的太多,就需要更换芯片了。

基于单片机的数字电压表设计方案

输入电路 A/D 转换 89S52单片机 LCD 显示 通讯模块 基于单片机的数字电压表设计方案 摘要:本文介绍一种基于89S52单片机的一种电压测量电路,该电路采用ICL7135高精度、双积分A/D 转换电路,测量范围直流0-±2000伏,使用LCD 液晶模块显示,可以与PC 机进行串行通信。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了双积分电路的原理,89S52的特点,ICL7135的功能和应用,LCD1601的功能和应用。该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。 关键词:电压测量,ICL7135,双积分A/D 转换器,1601液晶模块 1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(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理。 2 系统原理及基本框图 如图2.1所示,模拟电压经过档位 切换到不同的分压电路衰减后,经隔离 干扰送到A/D 转换器进行A/D 转换,然 后送到单片机中进行数据处理。处理后 的数据送到LCD 中显示,同时通过串行 通讯与上位机通信。

51单片机数字电压表设计

基于51单片机的数字电压表设计 二级学院铜陵学院 专业自动化 班级 组号 组员 指导教师

简易的数字电压表的设计 目录 一课程设计任务书·····························································································································错误!未定义书签。 1.1 设计题目、目的····················································································································错误!未定义书签。 1.2 题目的基本要求和拓展功能··························································································错误!未定义书签。 1.3 设计时间及进度安排··········································································································错误!未定义书签。 二设计内容············································································································································错误!未定义书签。 2.1 元器件选型······························································································································错误!未定义书签。 2.2 系统方案确定·························································································································错误!未定义书签。 2.3 51单片机相关知识··············································································································错误!未定义书签。 2.4 AD转换器相关知识··············································································································错误!未定义书签。 三数字电压表系统设计 (7) 3.1系统设计框图 (8) 3.2 单片机电路 (9) 3.3 ADC采样电路 (10) 3.4显示电路 (11) 3.5供电电路和参考电压·························································································································································· 3.6 数字电压表系统电路原理图·········································································································································四软件部分 4.1 主程序 4.2 显示子程序 五数字电压表电路仿真 5.1 仿真总图 5.2 仿真结果显示 六系统性能分析 七心得体会 - 2 -

数字电压表的设计与制作

毕业设计(论文) 题目:数字电压表的设计与制作年级专业:电气自动化14321班 学生姓名:秦小钧 指导教师:杨海蓉

2016年 10 月 13 日 毕业设计任务书 毕业设计题目:数字电压表的设计与制作 题目类型工程设计题目来源学生自选题 毕业设计时间从 2016/09/25 至 2016/10/13 1.毕业设计内容要求: 采用AT89S52作MCU,ADC0809(或其他芯片)进行AD转换,测量电压的范围为直流0-5V 电压,四位数码管显示。 2.主要参考资料 [1]万福君,潘松峰.单片微机原理系统设计与应用[M],中国科学技术大学出版社,01年8月第2版 [2]周责魁. 控制仪表与计算机控制装置[M] ,化学工业出版社,02年9月第1版 [3]李青. 电路与电子技术基础[L] ,浙江科学技术出版社,05年2月第1版 [4]陈乐. 过程控制与仪表[M], 中国计量学院出版社,07年3月 [5]孙育才. 新型AT89S52系列单片机及其应用[M] ,清华大学出版社,05年5月第1版3.毕业设计进度安排

摘要 本设计由A/D转换、数据处理及显示控制等组成,测量0~5V范围内的输入电压值,由4位共阳8段数码管扫描显示,最大分辨率0.1V,误差±0.05V。数字电压表的核心为AT89S52单片机和ADC0832 A/D转换集成芯片。 关键词:数字电压表;单片机;AT89S52; ADC0832

第一章设计方案的选择 1.1功能要求及设计目标 采用AT89S52作MCU,ADC0809(或其他芯片)进行AD转换,测量电压的范围为直流0-5V电压,四位数码管显示。(设计并制作出实物为优). 1.2 系统设计方案 AT89S52具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器 AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash 存储器结合在一起,特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。 AT89S5与AT89c52相比,前者的性能比后者高,所以本设计采用AT89S52芯片。 数模转换芯片:

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