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简易数字电压表

单片机课程设计课题:简易数字电压表系别:电气与电子工程系专业:电气工程及其自动化姓名:柏海林学号:091410107指导老师:杨帆李小敏河南城建学院2013年01月10日成绩评定·一、指导教师评语(根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定)。
课程设计成绩评定一、设计目的1. 运用单片机的基础知识,依据课程设计内容,能够完成从硬件电路图设计,到PCB 制版,再到软件编程以及系统调试实现系统功能,完成课程设计,加深对单片机基础知识的理解,并灵活运用,将各门知识综合应用。
2. 能够上网查询器件资料,培养对新知识,新技术的独立的学习能力和应用能力。
3. 能够独立完成一个小的系统设计,从硬件设计到软件设计,增强分析问题、解决问题的能力,为今后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。
二、设计要求1、利用ADC0809设计一简易数字电压表,要求可以测量0—5V 之间8路输 入电压值、电压值由四位LED 数码管显示,并在数码管上轮流显示或单路选择显示;2、测量最小分辨率为0.019V ,测量误差约为±0.02V 。
三、总体设计3.1 工作原理本题目本质上是以单片机为控制器,ADC0809为ADC 器件的AD 转换电路,设计要求的电压显示,是对ADC 采集所得信号的进一步处理。
为得到可读的电压值,需根据ADC 的原理,对采集所得的信号进行计算,并显示在LED 上。
本项目中ADC0809的参考电压为+5V ,根据定义,采集所得的二进制信号所指代的电压值为:而若将其显示到小数点后两位,不考虑小数点的存在(将其乘以100),其计算V5256addata的数值为:将小数点显示在第二位数码管上,即为实际的电压3.2 主程序框图初始化中主要对AT89S51,ADC0809的管脚和数码管的位选进行初始化设置。
准备工作做好后便启动ADC0809对IN0脚输入进的0~5V 电压模拟信号进行数据采集并转换成相对应的0~255十进制数字量。
简易电压表设计实验报告

数字电路与逻辑设计实验实验报告课题名称:简易数字电压表的设计学院:信息与通信工程学院班级:姓名:学号:班内序号:一.设计课题的任务要求设计并实现一个简易数字电压表,要求使用实验板上的串行AD 芯片ADS7816。
1. 基本要求:(1)测量对象:1~2 节干电池。
(2)AD 参考电压:2.5V。
(3)用三位数码管显示测量结果,保留两位小数。
(4)被测信号超过测量范围有溢出显示并有声音提示。
(5)按键控制测量和复位。
2. 提高要求:(1)能够连续测量。
(2)自拟其他功能。
二. 系统设计(包括设计思路、总体框图、分块设计)1. 设计思路本次实验利用ADS7816作为电压采样端口,FPGA作为系统的核心器件,用LED数码管进行已测电压值的显示,先把读取的12位串行二进制数据转换成并行的12位二进制数据,然后再把并行的12位二进制数据转换成便利于输出的3位十进制BCD码送给数码管,以显示当前测量电压值。
这些工作由ADS7816转换控制模块、数据转换控制模块、译码显示模块完成。
2. 总体框图3. 分块设计3.1 ADS7816转换控制模块(1)ADS7816工作原理在ADS7816的工作时序中,串行时钟DCLK用于同步数据转换,每位转换后的数据在DCLK 的下降沿开始传送。
因此,从Dout引脚接收数据时,可在DCLK的下降沿期间进行,也可以在DCLK的上升沿期间进行。
通常情况下,采用在DCLK的上升沿接收转换后的各位数据流。
CS 的下降沿用于启动转换和数据变换,CS有效后的最初1至2个转换周期内,ADS7816采样输入信号,此时输出引脚Dout呈三态。
DCLK的第2个下降沿后,Dout使能并输出一个时钟周期的低电平的无效信号。
在第4个时钟的上升沿,Dout开始输出转换结果,其输出数据的格式是最高有效位(B11位)在前。
当最低有效位(B0位)输出后,若CS变为高电位,则一次转换结束,Dout显三态。
(2)元件设计:en:A/D转换启动键,输入。
单片机课程设计-简易数字电压表

课程设计报告题目:简易数字电压表课程名称:单片机与接口技术课程设计院系:电子工程学院专业、班级:学生姓名:学生学号:指导老师:目录一、设计目的及设计要求二、总体设计思路三、系统硬件设计四、软件流程图及必要说明五、总结一、设计目的及设计要求1.设计目的:(1).熟悉单片机系统综合设计方法。
(2).掌握数码管的动态显示原理。
(3).掌握ADC0809的工作原理。
2.设计要求:数字电压表的基本原理,是对直流电压进行模数转换,其结果用数字直接显示出来,按其基本工作原理可分为积分式和比较式。
基本要求:简易数字电压表可以测量0-5V的单通道输入电压值,测量值能通过数码管以十进制显示电压值,测量误差约为±0.1V。
二、总体设计思路在598k3综合实验/仿真系统中,用双头线将可调电压区的VOUT接至ADC0809 模数转换区的IN0,此IN0端口作为待测输入电压端口,由ADDA、ADDB、ADDC都为低电平时决定,因此ADC0809 模数转换区的ADDA、ADDB、ADDC接至GND,可调电压区的VIN 接至电源+5V,ADC0809 模数转换区的CS4 接至系统接口区的8000H 端口,ADC0809模数转换区的WR接至系统接口区的/IOWR端口,ADC0809 模数转换去的 RD 接至系统接口区的/IORD, CLK接至单脉冲与时钟区的500K,用8 芯线将数据总线JX0 接至A DC0809模数转换区的JX6,即将ADC0809的输出端接入实验箱系统中8255的输入端。
然后在AT89S51主控芯片的控制下,将8255的PA输出端口作为数码管的位选控制端,PB 输出端口作为数码管的字形控制端。
三、 系统硬件设计1.系统原理框图系统原理框图2.AT89S52引脚说明AD0809 D0~D7 IN0~IN7VREF+ VREF- CLK OEST 、ALEAT89S528255 D0~D7PA0~PA 7PB0~PB7数码管控制线控制线位选段选XTAL2:系统时钟的反相放大器输出端,一般在设计上只要在XTAL1和XTA L2上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了,此外可以在两引脚与地之间加入一20PF的小电容,可以使系统更稳定,避免噪声干扰而死机。
简易数字电压表课程设计

电子测量结课作业简易数字电压表指导教师:学院:专业班级:姓名:学号: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: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ADC0832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AT89C52来完成,其负责把ADC0832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ADC0832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LCD1602液晶屏显示出来。
关键词: 单片机;数字电压表;A/D转换;AT89C52;ADC0832目录1 数字电压表的简介 01.1数字电压表简介 01.2数字电压表的的背景与意义 02 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 (4)3.1 A/D转换模块 (4)3.2 单片机系统 (6)3.3 复位电路和时钟电路 (9)3.4 LCD显示系统设计 (10)3.5 总体电路设计 (12)4 程序设计 (13)4.1 程序设计总方案 (13)4.2 系统子程序设计 (13)5 仿真 (15)5.1软件调试 (15)5.2显示结果及误差分析 (15)5.2.1 显示结果 (15)5.2.2 误差分析 (17)结论 (19)参考文献 (20)附录............................................................................................... 错误!未定义书签。
1 数字电压表的简介1.1数字电压表简介在电量的测量中,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。
简易数字电压表设计内容

简易数字电压表设计一、设计要求1、利用ADC0809设计一简易数字电压表,要求可以测量0—5V之间8路输入电压值、电压值由四位LED数码管显示,并在数码管上轮流显示或单路选择显示;2、测量最小分辨率为0.019V,测量误差为±0.02V。
二、设计作用与目的利用AT89S51与ADC0809设计制作一个数字表,能够测量直流电压值。
三、所用设备及软件单片机AT89S51、ADC0809芯片、PC设计台四、系统设计方案本设计采用AT89S51单片机芯片配合ADC0809模/数转换芯片构成一个简易的数字电压表,原理框图如图1所示。
该电路通过ADC0809芯片采样输入口IN0输入的0~5 V的模拟量电压,经过模/数转换后,产生相应的数字量经过其输出通道D0~D7传送给AT89S51芯片的P0口。
AT89S51负责把接收到的数字量经过数据处理,产生正确的7段数码管的显示段码,并通过其P1口经三极管驱动,再传送给数码管。
同时它还通过其三位I/O口P3.0、P3.1、P3.2产生位选信号,控制数码管的亮灭。
另外,AT89S51还控制着ADC0809的工作。
其ALE管脚为ADC0809提供了1MHz工作的时钟脉冲;P2.3控制ADC0809的地址锁存端(ALE);P2.4控制ADC0809的启动端(START);P2.5控制ADC0809的输出允许端(OE);P3.7控制ADC0809的转换结束信号(EOC)。
图1 系统原理框图本设计与其它方法实现主要区别在于元器件上例如:AT89C51与AT89C51、AT89S51在AT89C51的基础上,又增加了许多功能,性能有了较大提升。
1.ISP在线编程功能,这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。
是一个强大易用的功能。
2.工作频率为33MHz,大家都知道89C51的极限工作频率只有24M,就是说S51具有更高工作频率,从而具有了更快的计算速度。
简易直流数字电压表

课程设计简易直流数字电压表设计题目:简易直流数字电压表专业:电气工程及其自动化年级:08级学号:**************:***目录引言 (1)1 设计目的和要求 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 设计内容及要求 (3)2 数字电压表的基本原理 (3)2.1 数字电压表组成电路 (3)2.2 系统功能 (4)3 元器件的介绍 (5)3.1132A/D转换器MC14433的介绍 (5)3.2MC14433引脚功能说明 (8)3.3 七段锁存—译码—驱动器MC4511的介绍 (10)3.4 七路达林顿驱动器阵列MC1413的介绍 (12)3.5 高精度低漂移能隙基准电源MC1403的介绍 (12)4 课程设计调试的要点 (12)4.1 电路调试 (12)4.2 功能调试 (13)5 课程设计器材和供参考选择的元器件 (13)6 课程设计报告结论 (13)6.1 按设计内容要求整理实验数据及调试中的波形 (14)6.2 画出设计内容中的电路图、接线图 (15)6.3 总结设计数字电压表的体会 (15)引言传统的模拟式(即指针式)电压表已有100多年的发展史,虽然不断改进与完善,仍无法满足现代电子测量的需要,数字电压表自1952年问世以来,显示强大的生命力,现已成为在电子测量领域中应用最广泛的一种仪表。
数字电压表简称DVM(Digital Voltmeter),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。
智能化数字电压表则是最大规模集成电路(LSI)、数显技术、计算机技术、自动测试技术(ATE)的结晶。
一台典型的直流数字电压表主要由输入电路、A/D转换器、控制逻辑电路、计数器(或寄存器)、显示器,以及电源电路等级部分组成,如下图1-1所示:图1-1 直流数字电压表的基本方框图其中A/D转换器是数字电压表的核心,xu表示其输入。
它的数字输出可由打印机记录,也可以送入计算机进行数据处理。
简易数字显示交流毫伏表(最终定稿)

简易数字显示交流毫伏表摘要:本系统由高级模拟器件、CPLD,可实现具有自动量程转换功能的真有效值测量、交流频率测量和标准幅度可控的正弦波输出等功能。
测量部分具有高输入阻抗(R ≥2M,C<2.5pF),宽频带范围(10 HZ-5M HZ),宽电压范围(1mV-250V),高精度(有效值≤1%,频率<10-6)的优越性能。
可满足多方位的需要。
关键词:静电计频率计高频放大真有效值1.系统方案选择与论证1.1设计要求设计并制作一个简易数字显示的交流毫伏表,示意图如图-1所示。
图-1 简易数字显示交流毫伏表示意图1.1.1基本要求(1)电压测量a、测量电压的频率范围100Hz~500KHz。
b、测量电压范围100mV~100V(可分多档量程)。
c、要求被测电压数字显示。
d、电压测量误差±5%±2个字。
e、输入阻抗≥1MΩ,输入电容≤50pF(本项可不做测试,在电路设计中给予保证)f、具有超量程自动闪烁功能。
(2)设计并制作该仪表所需要的直流稳压电源。
1.1.2发挥部分(1)将测量电压的频率范围扩展为10Hz~1MHz。
(2)将测量电压的范围扩展到10mV~200V。
(3)交流毫伏表具有自动量程转换功能。
(5)其他。
1.2系统基本方案及框图根据题目要求及适当的发挥,我们的硬件电路主要包括输入信号的有效值测量、输入信号的频率测量。
其中前两者构成一个测量系统。
测量系统包括:信号调理模块、A/D,D/A模块、信号真有效值转换模块、CPLD频率测试模块、算法控制器模块、键盘显示模块、语音播报及打印模块、电源模块等。
图-3所示。
为实现各模块的功能,分别作了几种不同的设计方案并进行了论证,我们选取了较好的方案实现。
图-3 测量系统框图1.2.1各模块方案选择和论证(1)有效值测量部分:方案一:用分立元件搭焊高频放大电路,用精密整流电路测量输入信号的真有效值。
这种方案成本较低。
但是这种电路结构复杂,调试困难,精度低,温漂大,稳定度低。
简易数字电压表设计

简易数字电压表设计(共19页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--摘要根据8051单片机的内部结构特点本文提出以MCS-51单片机为核心的电压测量系统。
该系统以8051和ADC0809核心内件,能够在单片机的控制下监测八路的输入电压值,用8位串行A/D转换器进行0-5V量程自动转换,并且测量的电压值可通过三位数码管显示同时用一位数码管显示选择通道。
整个系统的设计过程中主要采用了模块化的设计方法,完成了硬件电路的设计及软件程序的编写,还详细的给出了相关的硬件框图和软件流程图,通过最终硬件电路的调试,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。
单片机8051是整个系统的核心,实现输入端的分路选择,模数转换后数据的处理及在数码管上数据的显示等功能。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了该系统的工作原理,MCS-51单片机特点,8051的功能和应用,ADC0809的功能和应用等。
关键词:MCS-51单片机;8051 ;ADC0809;数码管目录1总体设计....................................................... 错误!未定义书签。
2硬件设计及其工作原理................................ 错误!未定义书签。
数字电压表主要器件 .................................. 错误!未定义书签。
单片机AT89C51 ........................................ 错误!未定义书签。
芯片ADC0808 ........................................... 错误!未定义书签。
数字电压表电路设计................................... 错误!未定义书签。