直流数字电压表设计实验报告
直流数字电压表设计实验报告
洛阳理工学院实验报告
系部计算机系班级Ｂ１
40502 学号B140502２
６
姓名韩亚辉
课程名称单片机原理及应用实验日期２016/6／1 实验名称直流数字电压表设计成绩
实验目得:掌握LEＤ动态显示与A/Ｄ转换接口设计方法。
实验条件:装有Keil u Vision３编译软件与ISIＳ７Professｉｏnal仿真软件得电脑。
一、实验要求:
（1）数码管动态显示编程;
（2）A／D转换查询法编程;
（3）考察延时量对动态显示效果得影响。
二、实验步骤:
（1）提前阅读与实验７相关得阅读材料;
（2）参照实验原理图,在IＳIS中完成电路原理图得绘制;
（3）采用ｕＶiｓion３进行C51动态显示与A/D转换得编程及调试;
三、运行结果:
仿真运行截图如下图所示:
四、实验程序代码：
#ｉnｃludｅ＜reg51、h>
sbｉt ＿ｃlｋ=P2^４;
ｓbiｔＡＬE＝P２^5;
sｂｉt _sｔ = Ｐ2^5; /／定义AＤ启动位,_sｔ
sbit ＿eoｃ = Ｐ２^6; //定义AD结束位，_ｅoｃ
sｂit ＿oe = P2^７; //定义ＡD使能位,_oｅ
sbit ｌｅd０ = P2^３; //定义数码管最低位，led0
sｂit led1 = Ｐ2^2;／/定义数码管第二位,led1
sｂit ｌed２= P2^1；//定义数码管第三位,leｄ２ﻩ
uｎsigned ｃhaｒ aｄ_resuｌt=0; //定义ＡD转换结果变量，ａd_resuｌt。
数字电压表实验报告
简易数字电压表设计报告姓名：***班级：自动化1202学号：****************:***2014年11月26日一．设计题目采用C8051F360单片机最小系统设计一个简易数字电压表，实现对0~3.3V 直流电压的测量。
二．设计原理模拟输入电压通过实验板PR3电位器产生，A/D转换器将模拟电压转换成数字量，并用十进制的形式在LCD上显示。
用一根杜邦实验线将J8口的0~3.3V输出插针与J7口的P2.0插针相连。
注意A/D转换器模拟输入电压的范围取决于其所选择的参考电压，如果A/D 转换器选择内部参考电压源，其模拟电压的范围0~2.4V，如果选择外部电源作为参考电压，则其模拟输入电压范围为0~3.3V。
原理框图如图1所示。
图1 简易数字电压表实验原理框图三．设计方案1.设计流程图如图2所示。
图2 简易数字电压表设计A/D转换和计时流程图2.实验板连接图如图3所示。
图3 简易数字电压表设计实验板接线图3.设计步骤（1）编写C8051F360和LCD初始化程序。
（2）AD转换方式选用逐次逼近型，A/D转换完成后得到10位数据的高低字节分别存放在寄存器ADCOH和ADC0L中，此处选择右对齐，转换时针为2MH Z。
（3）选择内部参考电压2.4V为基准电压（在实际单片机调试中改为3.311V），正端接P2.0，负端接地。
四、测试结果在0V~3.3V中取10组测试数据，每组间隔约为0.3V左右，实验数据如表1所示：显示电压（V）0.206 0.504 0.805 1.054 1.406实际电压（v）0.210 0.510 0.812 1.061 1.414相对误差（%） 1.905 1.176 0.862 0.659 0.565显示电压（V） 2.050 2.383 2.652 2.935 3.246实际电压（v） 2.061 2.391 2.660 2.943 3.253相对误差（%）0.421 0.334 0.301 0.272 0.215表1 简易数字电压表设计实验数据（注：其中显示电压指LCD显示值，实际电压指高精度电压表测量值）五．设计结论1.LCD显示模块的CPLD部分由FPGA充当，芯片本身自带程序，所以这个部分不用再通过quartus软件进行编程。
实验7.直流数字电压表设计
TL0=0x9c;
ET0=1;//打开T0中断
TR0=1;//启动定时器0
EA=1;//打开全局中断
while(1)
{
ST=0;//发出启动脉冲信号
delay(10);
=1;
delay(10);
ST=0;
while(EOC==1);//查询结束状态
delay(100);
uchar code duanma[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//0-9数码管段码
sbit p2_3=P2^3;//定义数码管四个位选位
sbit p2_2=P2^2;
sbit p2_1=P2^1;
sbit p2_0=P2^0;
OE=1;//OE置1信号
i=P1;//将A/D结果赋值给i
display();//输出A/D结果
delay(10);
OE=0;//OE置0信号
}
}
/*T0中断函数*/
time()interrupt 1
{
ET0=0;//关闭定时器0中断
TR0=0;//关闭定时器0
TH0=0x9c;//T0装入初值
TL0=0x9c;
(2)A/D转换查询法编程；
(3)考察延时量对动态显示效果的影响。
【实验步骤】
(1)提前阅读与实验7相关的阅读材料；
(2)参考图A.72~A.74；和表A.7，在ISIS中完成原理图的绘制；
(3)采用μVision3进行C51动态显示和A/D转换编程及调试。
【实验要求】
提交实验报告并包括如下内容：电路原理图、A/D转换原理分析、C51源程序（含注释语句）、仿真运行截图及实验小结。
毕业论文数字直流电压表的设计与实现解析
直流数字电压表的设计与实现通信工程专业［摘要］电压表作为一种测量仪，在日常维修、教学和科研的过程中是不可或缺的。
本课题的目的就在于设计一种以单片机为基础的构造简单、性能可靠、灵活好用的数字电压表。
本文首先介绍电压表的发展历程以及课题目的和意义。
然后，对直流数字电压表的硬件系统和软件系统的设计原理及实现方案做了详细。
其中硬件电路主要由集成芯片构成，以达到降低干扰，优化结构，成降低本，方便调节的目的；软件采用C语言编程，增强灵活性和可读性。
最后通过软件仿真和系统调试验证设计系统性能的有效性和可靠性，并对误差和系统调试过程中遇到的问题进行了说明和解决。
［关键词］单片机；数字电压表； A/D转换； 1602液晶显示器The Design & Realization of Direct-current DigitalVoltmeterCommunication Engineering MajorAbstract: V oltmeter as a measuring instrument, in the course of routine maintenance, teaching and scientific research is essential.This topic is to design a simple structure Convenient and practical digital voltmeter.This paper describes the development history of the voltmeter and the purpose and significance of the subject. Then, the hardware system and software system of dc digital voltmeter design principle and implementation scheme in detail. The hardware consists of an integrated circuit chip is mainly constituted so as to minimize interference and optimize the structure, to reduce the convenient adjustment purposes; C programming language enhanced flexibility and readability in the aspect of software.The last performance of the system design are verified through the simulation software and system debugging the validity and reliability of the error and the problems in the system debugging process is illustrated and the solution.Keywords : Micro-controller; digital voltmeter; A / D converter; 1602 LCD Monitor目录1引言 (4)1.1数字电压表的发展背景和意义 (4)1.2数字电压表的现状 (4)2 系统设计方案的选择 (5)2．1 设计方案的选择 (5)2.1.1 基于分立组件的电压表 (5)2.1.2 基于单片机系统的电压表 (5)2.1.3 方案的选择 (6)3 总体设计 (6)3.1 硬件电路的设计 (6)3.1.1 单片机简介及本设计单片机的选择 (6)3.2显示器件的介绍和选择 (10)3.2.1常用显示器件简介 (10)3.2.2 1602液晶的参数资料 (11)3.3模数（A/D）转换芯片的选择 (14)3.3.1 常用的A/D芯片简介 (15)3.3.2模数（A/D）芯片ADC0809的资料 (15)2.3.3 ADC0809应用说明 (18)2.3.4 ADC0809与单片机的接口 (18)4 电路设计 (21)4.1 技术指标 (21)4.2 设计方案 (21)4.3 硬件电路系统模块的设计 (22)4.3.1单片机系统 (22)4.3.2 A/D转换芯片与单片机的连接 (22)4.3.3 1602液晶与单片机连接 (22)4.4 按键控制电路的设计 (22)4.5系统电路的设计 (24)4.6 系统软件的设计 (24)4.6.1主程序的设计 (25)4.6.2 初始化程序 (25)4.6.3 A/D转换子程序 (26)4.6.4 显示子程序 (26)5 系统的调试 (27)5.1 软件调试 (27)5.1.1 加入仿真辅助信号 (27)5.1.2 加载程序 (28)5.2 显示结果及误差分析 (28)5.2.1 显示结果 (28)5.2.2 误差分析 (29)5.3 系统调试中遇到的问题及解决的方法 (29)6 总结 (30)参考文献 (31)附件一总电路图 (31)附件二源程序 (32)致谢 (37)1引言电压、电流和频率在电量的测量中是最基本的三个被测量。
综合实验三 位直流数字电压表
综合实验三213位直流数字电压表一、实验目的 1、了解双积分式A / D 转换器的工作原理2、熟悉213位A / D 转换器CC14433的性能及其引脚功能3、掌握用CC14433构成直流数字电压表的方法二、实验原理直流数字电压表的核心器件是一个间接型A / D 转换器，它首先将输入的模拟电压信号变换成易于准确测量的时间量，然后在这个时间宽度里用计数器计时，计数结果就是正比于输入模拟电压信号的数字量。
1、V －T 变换型双积分A / D 转换器图3－1是双积分ADC 的控制逻辑框图。
它由积分器（包括运算放大器A 1 和RC 积分网络）、过零比较器A 2，N 位二进制计数器，开关控制电路，门控电路，参考电压V R 与时钟脉冲源CP图3－1 双积分ADC 原理框图转换开始前，先将计数器清零，并通过控制电路使开关 S O 接通，将电容C 充分放电。
由于计数器进位输出Q C ＝0，控制电路使开关S 接通v i ，模拟电压与积分器接通，同时，门G 被封锁，计数器不工作。
积分器输出v A 线性下降，经零值比较器A 2 获得一方波v C ，打开门G ，计数器开始计数，当输入2n个时钟脉冲后t ＝T 1，各触发器输出端D n-1～D O 由111…1回到000…0，其进位输出Q C ＝1，作为定时控制信号，通过控制电路将开关S转换至基准电压源－V R ，积分器向相反方向积分，v A 开始线性上升，计数器重新从0开始计数，直到t ＝T 2，v A 下降到0，比较器输出的正方波结束，此时计数器中暂存二进制数字就是v i 相对应的二进制数码。
2、213位双积分A / D 转换器CC14433的性能特点 CC14433是CMOS 双积分式213位A / D 转换器，它是将构成数字和模拟电路的约7700多个MOS 晶体管集成在一个硅芯片上，芯片有24只引脚，采用双列直插式，其引脚排列与功能如图18－2所示。
图3－2 CC14433引脚排列引脚功能说明：V AG （1脚）：被测电压V X 和基准电压V R 的参考地V R （2脚）：外接基准电压（2V 或200mV ）输入端V X （3脚）：被测电压输入端R 1（4脚）、R 1 ／C 1（5脚）、C 1（6脚）：外接积分阻容元件端C 1＝0.1μf （聚酯薄膜电容器），R 1＝470K Ω（2V 量程）；R 1＝27K Ω（200mV 量程）。
数字电压表实验
单片机课程设计报告设计题目：数字电压表专业班级：通信一班组员姓名：1：学号------------------ 姓名：--2：学号------------------ 姓名：--1．引言本次课程设计要求完成是数字电压表的设计，随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段，对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。
本次课程设计我们小组在参阅了大量前人设计的数字电压表的基础上介绍一种基于89C52单片机的一种电压测量电路,该电路采用ADC0809高精度A/D转换电路，测量范围直流0 至+5伏，使用7SE数码管显示模块显示。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路， 89C52的特点，ADC0809的功能和应用。
该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。
实验报告首先简要介绍了设计数字电压表的实验要求和目的；根据要求和目的设计出直流数字电压表的系统结构流程，以及硬件系统和软件系统的设计，并给出了硬件电路的设计细节，以及调试和仿真结果。
最后进行了实验和心得体会的总结。
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。
2．概述2．1实验要求采用ADC0809 和AT89C52 单片机及显示电路完成0～5V 直流电压的检测,并用4位数码管显示。
其测量最小分辨率为0.02V。
2．2实验目的（1）进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理；（2）掌握单片机的接口技术及，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。
2．3 实验器材（1）AT89C52芯片（2）ADC0809的A/D 转换器件 （3）四位共阳数码管 （4）11.0592MHz 的晶振 （5）74HC573锁存器 （6）74HC14024做分频器（7）按键，10k 电阻，30pF 瓷片电容 3.总体设计方案3.1系统的总体结构实验原理：数字电压表的实现。
数字电压表课程设计报告
湖南科技大学信息与电气工程学院课程设计报告课程单片机原理及应用题目：数字电压表专业：班级：姓名：学号：任务书1数字电压表的概述数字电压表（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。
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。
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。
数字电压表把电子技术、计算技术、自动化技术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起，成为仪器、仪表领域中独立而完整的一个分支，数字电压表标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。
本设计采用了以单片机为开发平台，控制系采用AT89C52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。
简易数字电压测量电路由A/D转换、数据处理、显示控制等组成。
模拟式电压表具有电路简单、成本低、测量方便等特点，但测量精度较差，特别是受表头精度的限制，即使采用0.5级的高灵敏度表头，读测时的分辨力也只能达到半格。
再者，模拟式电压表的输入阻抗不高，测高内阻源时精度明显下降。
直流电压表的设计实验报告
直流电压表的设计实验报告直流电压表的设计实验报告引言：直流电压表是一种测量电路中直流电压的仪器。
在电子工程领域中，直流电压表是一种常用的测试工具。
本实验旨在设计并制作一台简单实用的直流电压表，以便能够准确测量电路中的直流电压。
一、实验目的：本实验的目的是设计并制作一台直流电压表，通过实验验证其准确性和可靠性。
具体目标如下：1. 理解直流电压表的工作原理；2. 学会使用电流表、电阻器等元器件进行电路设计；3. 测试直流电压表的灵敏度和测量范围。
二、实验原理：直流电压表是基于毫伏表的原理设计的。
毫伏表是一种电压测量仪器，它通过将待测电压与已知电阻串联，通过测量电流大小来计算待测电压的值。
直流电压表的关键是选择合适的电阻值，以确保测量电流的幅度适中，既能够保证测量精度，又不会对待测电路产生明显的影响。
三、实验材料和仪器：1. 直流电源；2. 电流表；3. 电阻器；4. 连接线；6. 待测电路。
四、实验步骤：1. 将直流电源的正极与待测电路的正极连接，负极与待测电路的负极连接；2. 将电流表的正极与待测电路的正极连接，负极与电阻器的一端连接；3. 将电阻器的另一端与待测电路的负极连接；4. 打开直流电源，调节电压大小，观察电流表的读数；5. 记录电流表的读数和待测电压的实际值；6. 重复步骤4和步骤5，改变待测电压的大小，以验证直流电压表的准确性和可靠性。
五、实验结果和分析：通过实验测量，我们得到了一系列的待测电压和电流表的读数。
根据实验数据，我们可以绘制出待测电压和电流表读数的关系曲线。
通过分析曲线，我们可以得出以下结论：1. 直流电压表的灵敏度较高，能够准确测量待测电压的变化；2. 直流电压表的测量范围较广，能够满足大部分实际测量需求；3. 直流电压表的测量精度较高，能够满足精确测量的要求。
六、实验总结：通过本实验，我们成功设计并制作了一台直流电压表。
实验结果表明，该直流电压表具有较高的灵敏度、较广的测量范围和较高的测量精度。
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洛阳理工学院实验报告
系部计算机
系
班级B14050
2
学号B姓名韩亚辉课程名称单片机原理及应用实验日期2016/6/1实验名称直流数字电压表设计成绩
实验目的：掌握LED 动态显示和A/D转换接口设计方法。
实验条件：装有Keil u Vision3编译软件和ISIS 7Professional仿真软件的电脑。
一、实验要求：
（1）数码管动态显示编程；
（2）A/D转换查询法编程；
（3）考察延时量对动态显示效果的影响。
二、实验步骤：
（1）提前阅读与实验7相关的阅读材料；
（2）参照实验原理图，在ISIS中完成电路原理图的绘制；
（3）采用uVision3进行C51动态显示和A/D转换的编程及调试；
三、运行结果：
仿真运行截图如下图所示：。