数字电压表的开题报告
测量电压、电流、功率的数字表的设计制作开题报告
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2．准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）
究概况及发展趋势
近年来，随着电子技术、计算机技术和半导体技术的飞速发展，电力系统测 量也发生了巨大的变革。功率表一直以来都是重要的工业测量仪表，广泛应用于电 工与电子技术领域。口前，电子式功率计、电能表采用的原理，基本上是根据功率 的定义，采用各种乘法器实现电压与电流的乘积。时分割乘法器是口前最常用的方 法，但由于时分割乘法器采用的是模拟技术，电路复杂，且其测量方法的误差研究 很不完善，导致设计中缺少依据，器件选取盲目。本文采用数值采样法，对电压、 电流信号同时采样，以获得较高精度。与传统方法不同，本设计利用单片机的定时 器对电压与电流的过零点的时间差进行确定，从而计算出电压与电流的相位角，再 经查表得出功率因数。
2016 年 03 月 01 日
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1． 毕业设计的主要内容、重点和难点等
研究内容
功率表一直以来都是重要的工业测量仪表，广泛应用于电工与电子技术领域。 目前，电子式功率计、电能表采用的原理，基本上是根据功率的定义，采用各种乘 法器实现电压与电流的乘积。时分割乘法器是口前最常用的方法，但由于时分割乘 法器采用的是模拟技术，电路复杂，且其测量方法的误差研究很不完善，导致设计 中缺少依据，器件选取盲目。 本设计是针对交流电压和电流采集系统的研究，以单片机为核心，采用数值采 样法，对电压、电流信号同时采样，以获得较高精度以完成对交流电压电流的采集、 功率的测量、功率因数的计算和实时显示的硬件系统。本设计的研究内容主要有以 下几个方面： （1） 交流电压、电流以及功率测量的基本原理； （2） 电路中的电压和电流的测量； （3） 相位角的测量； （4） 功率因数及功率的计算； （5） 测量结果的显示；
基于CPLD的智能数字电压表设计开题报告(宋由欢)
题目：基于CPLD的智能数字电压表设计一、本课题设计（研究）的目的：1.锻炼对系统设计的认识，提高了对整个系统设计的全面把握能力2.将所学的零散知识进行整体的连系与整合，提高的自身自己知识综合应用的能力3.本次毕业设计，是要对系统进行独立的设计和制作，大大提高了自己对书本知识进行实际的转化的能力4.本次毕业设计，是运用CPLD为核心进行设计，更加熟练掌握了运用VHDL语言的编程能力。
由于是实物设计，使更加熟练的掌握了电路设计和PCB设计软件和设计思想的。
5.本次毕业设计使自己更加容易的适应未来自己的工作起到了很强的过渡作用，使自己的能力更快的在企业得到展现与发展。
二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：◆研究现状：1.EDA技术的现状电子设计技术的核心就是EDA技术，EDA是指以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作，即IC设计、电子电路设计和PCB设计。
EDA 技术已有30年的发展历程，大致可分为三个阶段。
70年代为计算机辅助设计（CAD）阶段，人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑、PCB布局布线，取代了手工操作。
80年代为计算机辅助工程（CAE）阶段。
与CAD相比，CAE除了有纯粹的图形绘制功能外，又增加了电路功能设计和结构设计，并且通过电气连接网络表将两者结合在一起，实现了工程设计。
CAE的主要功能是：原理图输人，逻辑仿真，电路分析，自动布局布线，PCB后分析。
90年代为电子系统设计自动化（EDA）阶段。
随着电子技术的发展，当前数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展，推动该潮流迅猛发展的引擎就是日趋进步和完善的ASIC设计技术。
目前数字系统的设计可以直接面向用户要求，根据系统的行为和功能要求自上而下逐层完成相应的描述、综合、优化、仿真与验证，直到生成器件。
上述设计过程除了系统行为和功能描述以外，其余所有的设计过程几乎都可以用计算机自动的完成，也就是说作到了电子设计自动化（EDA）。
数字电压表设计开题报告
电子线路硬件课程设计开题报告课题：数字电压表设计班级：作者：学号：指导老师：摘要数字电压表是利用模拟/数字变换器原理，以十进制数字形式显示被测电压值的仪表，用途十分广泛。
本次课程设计计划用单片机实现。
以单片机芯片AT89C51为核心，在芯片上拓展AD转换、显示部分，然后外接一个衰减电路完成整个数字电压表设计。
目标测量量程0-200V，分为4档：200mV、2V、20V、和200V，分辨率0.1mV，测量误差 < 0.1%。
关键字：数字电压表； AT89C51单片机AbstractA digital voltmeter is an instrument displaying the voltage in decimal system, which is based on simulation to digit. It’s widely used. The design is planned to be finished by using a one-chip computer named AT89C51. An analog to digital converter, a display section, and a voltage attenuation are attached to the chip and they make up the design. The measuring range is 0 to 200 volt. It’s divided into four gears as 200 millivolt, 2 volt, 20volt, and 200volt. The voltage resolution of the voltmeter is 0.1 millivolt and it’s measuring error is less than 0.1 percent.key words: digital voltmeter, one-chip computer, AT89C51一、项目设计目标（1） 项目综合描述本项目要求设计并实现一个数字电压表的装置，该装置能够对0~200V 范围的直流电压进行测量。
数字电压表报告
《单片机课程设计》设计报告设计题目：数字电压表班级学号： 5081016姓名：刘正设计时间： 2010-12-30备注：目录第1章绪论 (3)第2章设计任务与要求设计任务 (4)设计要求 (4)第3章方案设计方法选择 (5)方案设计 (5)第4章硬件设计模块设计电路 (6)4.1.1 电路时钟 (6)4.1.2 控制电路 (7)逐次逼近式A/D转换模块设计 (7)4.2.1 ADC0808简介 (7)4.2.2 ADC0808内部结构图 (8)4.2.3 A/D转换电路设计 (9)8255端口扩展模块 (9)LED显示模块 (10)Protues仿真电路设计4.5.1 电路仿真图 (10)4.5.2 电路工作原理 (11)第5章系统软件设计系统主程序设计 (12)系统源程序说明 (13)第6章调试与测试结果分析 (15)第7章结论 (16)附录1 源程序代码 (17)附录2 设计原理图 (18)第1章绪论数字电压表的基本工作原理是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号，通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。
较之于一般的模拟电压表，数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。
电压表的数字化测量，关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量，完成这种转换的电路叫模数转换器（A/D）。
数字电压表的核心部件就是A/D 转换器，由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的数字电压表。
一般说来，A/D转换的方式可分为两类：积分式和逐次逼近式。
积分式A/D转换器是先用积分器将输入的模拟电压转换成时间或频率，再将其数字化。
根据转化的中间量不同，它又分为U-T（电压-时间）式和U-F（电压-频率）式两种。
逐次逼近式A/D转换器分为比较式和斜坡电压式，根据不同的工作原理，比较式又分为逐次比较式及零平衡式等。
斜坡电压式又分为线性斜坡式和阶梯斜坡式两种。
在高精度数字电压表中，常采用由积分式和比较式相结合起来的复合式A/D 转换器。
开题报告(简易数字电压表的设计)
1绪论
2数字仪表设计原理
3芯片介绍
4系统硬件设计
5系统软件设计与说明
6程序调试
7总结
8参考文献
谢
预期目标：
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
三、拟采用的研究方法、步骤
研究方法：
A/D转换模块：采用ADC0809转换芯片，其中A/D转换器用于实现模拟量数字量的转换，单电源供电。
目前数字电压表的内部核心部件是A/D转换器，转换器的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度，本毕业设计A/D转换器采用ADC0809对输人模拟信号进行转换，控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算和处理，最后驱动输出装置显示数字电压信号。
二、研究的主要内容和预期目标（研究的框架，要求列到一级提纲）
DVM的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表，数字化是当前计量仪器发展的主要方向之一，而高准度的DC-DVC的出现，又使DVM进入了精密标准测量领域。随着现代化技术的不断发展，数字电压表的功能和种类将越来越强，越来越多，其使用范围也会越来越广泛。采用智能化的数字仪器也将是必然的趋势，它们将不仅能提高测量准确度，而且能提高电测量技术的自动化程序，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表(如：温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域。从而提高计量检定人员的工作效。
毕业论文（设计）开题报告
论文题目
简易数字电压表的设计
一、选题的背景与意义（本研究的现状综述、理论价值与实际意义）
电压表已经有100多年的发展历史，虽然不断改进与完善，仍然无法满足现代电子测量的需求，近二十年，微电子技术，计算机技术，集成技术，网络技术等高新技术得到了迅猛发展。这一背景和形势，不断地向仪器仪表提出了更高、更新、更多的要求，如要求速度更快、灵敏度更高、稳定性更好、样品量更少、遥感遥测更远距、使用更方便、成本更低廉、无污染等。同时也为仪器仪表科技与产业的发展提供了强大的推动力，并成了仪器仪表进一步发展的物质、知识和技术基础。数字电压表(Digital Voltmeter简称DVM)自1952年问世以来，显示出强大的生命力，现已成为在电子测量领域中应用最广泛的一种仪器。数字电压表可以显示清晰、直观，读数准确，准确度高，分辨力强，测量范围广，扩展能力强，测量速度快，输入阻抗高，集成度高，微功耗和抗干扰能力强等优点，独占电压表产品的熬头。
数字电压表开题报告
陕西理工学院毕业设计（论文）开题报告课题名称数字电压表的设计与制作课题来源教师科研课题类型实验研究型指导教师陈正涛姓名张保全院系电信工程系班级通信07（3）班选题的背景和意义：数字电压表在1952年由美国NLS公司首次创造，它刚开始是4位，50多年来，数字电压表有了不断的进步和提高。
数字电压表是从电位差计的自动化过程中研制成功的。
开始是4位数码显示，然后是5位、6位显示，而现在发展到7位、8位数码显示；从最初的一两种类型发展到原理不同的几十种类型；从最早的采用继电器、电子管发展到全晶体管、集成电路、微处理器化；从一台仪器只能测1-2种参数到能测几十种参数的多用型；显示器件也从辉光数码管发展到等离子体管、发光二极管、液晶显示器等。
数字电压表的体积和功耗越来越小，重量不断变轻，价格也逐步下降，可靠性越来越高，量程范围也逐步扩大。
DVM的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表，数字化是当前计量仪器发展的主要方向之一，而高准度的DC-DVC的出现，又使DVM进入了精密标准测量领域。
随着现代化技术的不断发展，数字电压表的功能和种类将越来越强，越来越多，其使用范围也会越来越广泛。
采用智能化的数字仪器也将是必然的趋势，它们将不仅能提高测量准确度，而且能提高电测量技术的自动化程序，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表(如：温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域。
从而提高计量检定人员的工作效率。
这个课题的目的和意义在于使自己掌握对数字电压表的理解，自己动手设计数字电压表与仿真，它可以广泛的应用于电压测量外，通过各种变换器还可以测量其他电量和非电量，测量是一种认识过程，就是用实验的方法将被测量和被选用的相同参量进行比较，从而确定它的大小。
DVM广泛应用于测量领域每期测量的准确度和可信度取决于它的主要性能和技术指标。
何欣—信息工程学院开题报告
杭州电子科技大学信息工程学院毕业设计（论文）开题报告题目数字电压表的设计与研究系电子工程专业电子信息工程姓名何欣班级08091812学号08918214指导教师杜铁钧一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义数字电压表（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。
众所周知，模拟电压表精度较高，曾经有很广阔的市场，现在依然有不少工程师依然在使用模拟电压表。
的确模拟电压表在显示测量值方面精度校准，然而却也存在问题。
模拟电压表采用用指针式，里面是磁电或电磁式结构，所以其响应速度较慢。
然而在高速发展的当今社会，高速信号处理的需求越来越多，由于模拟电压表响应速度较慢已经不适用与高速信号领域，取而代之的将是数字电压表。
但数字电压表由于存在采样误差，精度不是很高。
不过目前可以通过技术手段来缩小误差。
使其精度达到与模拟电压表一样精确甚至更高。
可见将来数字电压表必将取代模拟电压表。
现在有越来越多的数字测量仪器的出现但原理皆与数字电压表殊途同归，因此研究数字电压表有着很大现实意义。
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，显示出强大的生命力。
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。
二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：按系统功能要求，决定控制系统采用AT89S51单片机，A/D转换采用ADC0809.系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行其功能的扩展。
本文采用AT89S51作为核心元件，AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP （In-system programmable）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及89C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
基于单片机的数字电压表--开题报告
基于单⽚机的数字电压表--开题报告毕业设计（论⽂）开题报告――基于单⽚机的数字电压表设计与实现引⾔在传统的电⼯和电⼦测量中⼴泛使⽤的模拟测量仪表，虽然具有可直观看出表针偏转了多少格或满刻度的百分之⼏等优点，但需要对读数加以换算或说明，尤其是不可避免地要带来⼈为的“视差”，不同的观察者会得到不同的结果。
数字仪表则不同，它可以将测量结果直接⽤数字显⽰出来，读数准确，设计简单，可以随⾝携带，使⽤上更加⽅便快捷。
⼀、数字电压表的历史发展与选题意义数字电压表（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，⽰出强⼤的⽣命⼒。
与此同时，由DVMT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。
1.1数字电压表的历史发展数字电压表⾃1952年问世以来，已有50多年的发展史，⼤致经历了五代产品。
第⼀代产品是20世纪50年代问世的电⼦管数字电压表，第⼆代产品属于20世纪60年代出现的晶体管数字电压表，第三代产品为20世纪70年代研制的中、⼩规模集成电路的DVM近年来，国内外相继推出由⼤规模集成电路（LSI）或超⼤规模集成电路（VLSI）构成的数字电压表、智能数字电压表，分别属于第四代、第五代产品。
它们不仅开创了电⼦测量的先河，更以其⾼准确度、⾼可靠性、⾼分辨⼒、⾼性价⽐等优良特性⽽受到⼈们的青睐。
1.2选题意义相对于传统的指针表⽽⾔，数字电压表有以下特点：1. 读数直观准确；2. 显⽰位数；3. 准确度⾼，分辨率⾼；4. 测量范围宽；5. 扩展能⼒强；6. 测量数率快；7. 输⼊阻抗⾼；8. 集成度⾼，微功耗；9. 抗⼲扰能⼒强。
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五．日程安排
第2-4周、查阅文献、熟悉单片机及编程语言；
第5-9周、完成系统硬件设计；
第10-16周、完成系统软件设计；
第17-18周、写毕业论文。
六．参考文献
[1]王迎旭.单片机原理与应用技术.北京：机械出版社.2004.7
[2]周向红.51系列单片机与实践教程.北京：北京航空航天大学出版社.2008.5
输入输出模块中它除了8位ADC外还有一个8路模拟开关，其作用可根据地址译码信号来选择8路模拟输入，8路模拟输入可以分时共用一个ADC进行转换。可实现多路采集。其转换结果通过三态输出锁存器输出。
四．课题研究方案
本系统主要由四部分组成，即量程转换模块、逐次逼近A/D转换模块、单片机控制模块、液晶显示模块4个模块组成。
[3]刘国荣.单片机微型计算机技术.北京：人民邮政出版社.2008
[4]清源科技.Protel 99 se电路原理图与PCB设计及仿真.机械工业出版社.2008
指导教师意见
指导Hale Waihona Puke 师(签字):年月日学院意见
学院院长(签字):年月日
填表说明:题目类型: 1、工程设计；2、应用研究；3、理论研究；4、其它；（选1、2、3、4）。
二．国内外研究现状
目前，市场上的主要使用的电压表有：指针式电压表和数字电压表两种。由于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，因此，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进行实时通信等优点已使数字电压表成为现在电子测量的主要应用产品。同时，由数字电压表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。
三．课题主要内容
在由单片机构成的数字电压表中，一般包含三种模块：数据采集保持模块，数据处理模块（单片机系统）和输入/输出模块。
在数据采集保持模块中，基本结构大部分都一样，主要是在对电压信号采样前，用放大器进行预处理，后通过保持器保持采样。
在数据处理模块中，其中A/D转换器的性能成为评定数字电压表好坏的一个重要标准。考虑到本次设计的要求精度，成本等条件，本次设计中可采用8位A/D转换器，ADC0808是逐次逼近A/D转换器，转换速度比较快，精度高为0.02所以四位LED显示中的最后一位我们设置为V。
在电气测量中，电压是一个很重要的参数。如何准确地测量模拟信号的电压值，一直是电测仪器研究的内容之一。数字电压表是通用仪器中使用较广泛的一种测试仪器，很多电量或非电量经变化后都用可数字电压表完成测试。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，显示出强大的生命力。
2.课题意义
本设计主要研究的是以51系列单片机为核心的电压测量系统，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毫伏值与伏值量程自动转换，采用8位A/D转换器，并且测量结果可通过数码管显示出来，显示准确可靠，误差小。基本能够满足生产的要求。另外由于本学院一些的实验室，如电工电子实验室，电路实验室的一些数字电压表已经损坏，如果本设计能够实现，可改进或者维修实验室的数字电压表。因此，本次设计具有非常实际的意义。
量程转换模块：利用ADC其八个模拟通道中的三个作为量程转换器，即根据通道对应的电压测量范围确定对应的电压放大倍数设计对应的前置放大电路。
模数转换模块：集成摸数转换芯片ADC0808实现的A/D转换，被测信号由ADC0808模拟输入端输入，完成A/D转换后送入单片机。
单片机控制模块：单片机控制模块的作用是为控制各单元电路的运行并完成数据的换算或处理，主要由单片机、时钟电路、复位电路组成。
题目来源: A、自拟课题；B、民用科研课题；C、国防科研课题；（选A、B、C）。
开题报告内容使用宋体小四字号。
开题报告
题目名称
基于单片机的数字电压表的设计
题目来源
A
题目类型
3
导师姓名
学生姓名
班级学号
专业
测控技术及仪器
一．课题背景和意义
1.课题背景
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。
众所周知，在当今的社会中电已成为人们日常生产，生活中一个必不可缺的因素。电的发现和应用极大的节省了人类的体力劳动和脑力劳动，使人类的力量长上了翅膀，使人类的信息触角不断延伸。而在这其中，电压，电流等已成为描述电的一些重要参数。