数字电压表课程设计

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数字电压表的课程设计

数字电压表的课程设计

数字电压表设计报告一、设计目的作用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两大类。

熟悉集成电路MC14433,MC1413,CD4511和MC1403的使用方法,并掌握其工作原理。

二、设计要求(1).设计数字电压表电路(2).测量范围:直流电压0V-1.999V,0V-19.99V,0V-199.9V,0V-1999V; (3).画出数字电压表电路原理图,写出总结报告。

三、设计的具体实现(一)、系统概述数字电压表是将被测模拟量转换为数字量,并进行实时数字显示的数字系统。

该系统(如图1所示)可由MC14433--321位A/D 转换器、MC1413七路达林顿驱动器阵列、CD4511 BCD 到七段锁存-译码-驱动器、能隙基准电源MC1403和共阴极LED 发光数码管组成。

本系统是321位数字电压表,321位是指十进制数0000~1999,所谓3位是指个位、十位、百位,其数字范围均为0~9。

而所谓半位是指千位数,它不能从0变化到9,而只能由0变到1,即二值状态,所以成为半位。

各部件的功能如下:(1)321A/D 转换器:将输入的模拟信号转换成数字信号。

(2)基准电源:提供精密电压,供A/D 转换器作参考电压。

(3)译码器:将二-十进制(BCD )码转换成七段信号。

(4)驱动器:驱动显示器的a,b,c,d,e,f,g 七个发光段,推动发光数码管(LED )进行显示。

(5)显示器:将译码器输出的七段信号进行数字显示,读出A/D 转换结果。

图 1工作过程如下:321数字电压表通过位选信号DS 1~DS 4进行动态扫描显示,由于MC14433电路的A/D 转换结果是采用BCD 码多路调制方法输出,只要配上一块译码器,就可以将转换结果以数字方式实现四位数字的LED 发光数码管动态扫描显示。

DS 1~DS 4输出多路调制选通脉冲信号,DS 选通脉冲为高电平,则表示对应的数位被选通,此时该位数据在Q 0~Q 3端输出。

52数字电压表课程设计

52数字电压表课程设计

52数字电压表课程设计一、教学目标本节课的学习目标主要包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要掌握数字电压表的基本原理、工作方式、使用方法等,能够理解并描述数字电压表的内部结构和外部接线方式。

2.技能目标:学生能够熟练使用数字电压表进行电压测量,能够正确读取和理解测量结果,能够根据测量需求选择合适的量程和分辨率。

3.情感态度价值观目标:学生能够认识到数字电压表在工程实际和科学研究中的重要性,培养学生的实践能力和创新精神,激发学生对电子测量技术的兴趣。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.数字电压表的基本原理:介绍数字电压表的工作原理,包括模拟量转换为数字量的过程,以及数字电压表的显示原理。

2.数字电压表的内部结构:介绍数字电压表的内部组成部分,包括放大器、滤波器、A/D转换器、显示器等。

3.数字电压表的外部接线方式:介绍数字电压表的接线方法,包括直流电压测量和交流电压测量的接线方式。

4.数字电压表的使用方法:介绍数字电压表的使用步骤,包括开机关机、量程选择、分辨率设置、测量结果读取等。

5.数字电压表的测量误差分析:分析数字电压表的测量误差来源,包括仪器误差、环境干扰等。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我们将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握数字电压表的基本原理和内部结构。

2.讨论法:通过分组讨论,让学生探讨数字电压表的使用方法和测量误差分析。

3.实验法:让学生动手操作数字电压表,进行实际测量,增强学生的实践能力。

4.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解数字电压表在工程实际中的应用。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用《电子测量技术》作为主要教材,为学生提供理论知识的系统学习。

2.参考书:推荐《数字电压表设计与应用》等参考书籍,为学生提供更多的学习资料。

3.多媒体资料:制作课件和教学视频,直观展示数字电压表的内部结构和操作方法。

数字电压表的课程设计

数字电压表的课程设计

数字电压表的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字电压表的工作原理,掌握其基本组成部分及功能;2. 学会使用数字电压表进行电压测量,并能正确读取测量数据;3. 了解数字电压表在电子测量领域中的应用。

技能目标:1. 能够正确连接和操作数字电压表,进行电压测量;2. 培养学生观察、分析、解决问题的能力,通过实践操作,提高动手能力;3. 学会对测量数据进行处理,具备初步的数据分析能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子测量的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的合作精神,学会在团队中共同完成任务;3. 增强学生的安全意识,遵守实验室操作规程,爱护实验设备。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够明确数字电压表的工作原理,掌握其使用方法;2. 学生能够独立完成电压测量实验,正确读取测量数据,并进行简单的数据处理;3. 学生在课程学习中,表现出积极的合作态度和良好的安全意识,对电子测量产生浓厚兴趣。

二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 数字电压表基本原理与组成- 电压表的定义及分类- 数字电压表的工作原理- 数字电压表的组成部分及功能2. 数字电压表的使用方法与操作- 数字电压表的选择与连接- 电压测量方法与步骤- 测量数据的读取与处理3. 数字电压表的应用与实践- 数字电压表在电子测量中的应用案例- 实验操作:电压测量实践- 数据分析:处理测量数据,探讨实验现象教学大纲安排如下:1. 引入数字电压表的概念,介绍其工作原理及分类(第1课时)2. 讲解数字电压表的组成部分及功能,进行实物展示(第2课时)3. 指导学生掌握数字电压表的使用方法,进行实践操作(第3-4课时)4. 课堂讨论:数字电压表在电子测量中的应用,分析实验数据(第5课时)教学内容关联教材章节:1. 数字电压表基本原理与组成:教材第X章2. 数字电压表的使用方法与操作:教材第X章3. 数字电压表的应用与实践:教材第X章三、教学方法针对数字电压表的教学内容,选择以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:- 对数字电压表的基本原理、组成部分和功能进行系统讲解,结合教材第X章内容,通过PPT展示,使学生建立完整的理论知识框架。

基于单片机的数字电压表的课程设计

基于单片机的数字电压表的课程设计

基于单片机的数字电压表的课程设计一、引言在电子测量领域,电压表是一种常见且重要的测量工具。

传统的模拟电压表存在精度低、读数不直观等缺点,而数字电压表则凭借其高精度、高稳定性和直观的数字显示等优势,在电子测量中得到了广泛的应用。

本课程设计旨在基于单片机设计一款数字电压表,以实现对直流电压的准确测量和数字显示。

二、设计要求1、测量范围:0 5V 直流电压。

2、测量精度:优于 01V 。

3、显示方式:四位数码管显示。

4、具备超量程报警功能。

三、系统总体设计本数字电压表系统主要由单片机最小系统、A/D 转换模块、数码管显示模块和报警模块组成。

单片机最小系统作为控制核心,负责整个系统的运行和数据处理。

A/D 转换模块将输入的模拟电压转换为数字量,供单片机读取。

数码管显示模块用于显示测量的电压值。

报警模块在测量电压超过设定范围时发出报警信号。

四、硬件设计1、单片机最小系统选用 STC89C52 单片机,其具有性能稳定、价格低廉等优点。

最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。

2、 A/D 转换模块采用 ADC0809 芯片进行 A/D 转换。

ADC0809 是 8 位逐次逼近型A/D 转换器,具有 8 个模拟输入通道,能够满足本设计的需求。

3、数码管显示模块使用四位共阳极数码管进行电压显示。

通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选,实现数字的显示。

4、报警模块采用蜂鸣器作为报警元件,当测量电压超过 5V 时,单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声报警。

五、软件设计软件部分主要包括主程序、A/D 转换子程序、数据处理子程序和显示子程序等。

1、主程序负责系统的初始化,包括单片机端口设置、A/D 转换器初始化等。

然后循环调用 A/D 转换子程序、数据处理子程序和显示子程序,实现电压的测量和显示。

2、 A/D 转换子程序控制 ADC0809 进行 A/D 转换,并读取转换结果。

3、数据处理子程序将 A/D 转换得到的数字量转换为实际的电压值,并进行精度处理。

基于adc0809的数字电压表课程设计

基于adc0809的数字电压表课程设计

基于ADC0809的数字电压表课程设计1. 概述数字电压表是一种用于测量电路中电压的仪器,它将电压值转换为数字信号以便显示和记录。

本课程设计将以ADC0809集成电路为基础,设计一种数字电压表,并通过实验验证其功能和性能。

2. ADC0809介绍ADC0809是一种8位的模数转换器,能够将模拟输入信号转换为对应的8位二进制数字输出。

它具有较高的精度和稳定性,被广泛应用于模拟-数字转换电路中。

3. 课程设计目标本课程设计旨在帮助学生了解数字电压表的工作原理和设计过程,培养学生的电路设计和实验能力。

具体目标包括:- 了解ADC0809的基本特性和工作原理- 设计数字电压表电路- 调试和验证数字电压表电路- 进行实际测量和性能评估4. 课程设计内容4.1 ADC0809特性分析学生将学习ADC0809的特性和工作原理,包括输入范围、精度、时序要求等。

通过理论学习和实验验证,学生将掌握ADC0809的基本参数和限制条件。

4.2 数字电压表电路设计在掌握了ADC0809的基本特性后,学生将开始设计数字电压表的电路。

设计过程将包括模拟输入和参考电压的设定、时钟信号的生成、数字显示和控制逻辑的设计等。

4.3 电路调试和验证设计完成后,学生将进行电路的调试和验证工作。

他们需要确保电路能够正常工作,并对其性能进行评估。

如果有必要,他们还可以进行一些改进和优化。

4.4 实际测量和性能评估学生将使用数字电压表进行实际测量,并对其测量精度、稳定性和速度进行评估。

他们还可以与市售数字电压表进行对比,验证自己设计的数字电压表的性能和特点。

5. 实验设备和材料为了完成这个课程设计,学生将需要以下设备和材料:- ADC0809芯片及支持器件- 电压源和参考电压源- 模拟输入信号源- 时钟脉冲发生器- 数字显示器和控制电路- 示波器和信号发生器等测试设备6. 实验步骤和过程学生将按照以下步骤完成课程设计实验:6.1 学习ADC0809的特性和工作原理6.2 进行数字电压表电路设计6.3 搭建电路并进行调试6.4 进行性能评估和实际测量7. 结果分析和总结学生将对实验结果进行分析,总结数字电压表的性能和特点,并讨论可能的改进方向和应用场景。

只能数字电压表课程设计

只能数字电压表课程设计

只能数字电压表课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字电压表的基本原理和功能,掌握其操作方法。

2. 学生能够运用数字电压表进行电压测量,并准确读取测量结果。

3. 学生能够掌握数字电压表在电路中的应用,了解其在实际电路中的作用。

技能目标:1. 学生能够正确连接和操作数字电压表,进行电压测量实验。

2. 学生能够运用数字电压表解决简单的电路问题,具备实际操作能力。

3. 学生能够分析数字电压表的测量误差,并进行简单的数据处理。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对物理实验的兴趣,激发探究科学现象的欲望。

2. 学生形成严谨、细致的科学态度,注重实验操作的规范性和安全性。

3. 学生学会合作与交流,培养团队精神和批判性思维。

课程性质:本课程为物理学科实验课程,结合学生年级特点,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力和实验探究能力。

学生特点:学生处于中学阶段,具备一定的物理知识和实验技能,但对数字电压表的使用尚不熟悉,需要通过本课程的学习,提高实验操作能力。

教学要求:教师应注重启发式教学,引导学生主动参与实验,关注学生的个别差异,确保每个学生都能达到课程目标。

同时,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。

二、教学内容本课程依据课程目标,选择以下教学内容:1. 数字电压表的基本原理:包括电压表的分类、工作原理、显示方式等。

- 教材章节:《物理实验》第四章第二节“电压的测量”。

2. 数字电压表的操作方法:涵盖连接方式、量程选择、分辨率、测量步骤等。

- 教材章节:《物理实验》第四章第三节“数字电压表的使用”。

3. 数字电压表的应用实例:分析实际电路中数字电压表的应用,如测量电源电压、电路元件电压等。

- 教材章节:《物理实验》第四章第四节“电压测量在实际电路中的应用”。

4. 数字电压表的误差分析:介绍误差来源、减小误差的方法及数据处理。

- 教材章节:《物理实验》第四章第五节“电压测量误差分析”。

数字电压表设计课程设计报告方案一

数字电压表设计课程设计报告方案一

本科课程设计题目数字电压表设计目录一、课程设计目的 (3)二、方案一:XXXXXXXX (3)(一)原理框图......................................... 错误!未定义书签。

(二)电路原理总图................................. 错误!未定义书签。

(三)主要芯片原理及引脚图................. 错误!未定义书签。

(四)各部分电路原理分析..................... 错误!未定义书签。

三、设计与调试 (7)四、结论 (10)五、总结 (10)一、课程设计目的1.学习查阅文献资料,掌握设计方案的设计与书写;2.掌握双积分A/D转换器的工作原理;3.掌握各主要芯片的工作原理及使用方法;4.了解数码管显示原理;5.学会利用通用板实现电子元器件的手动连线及调试;6.掌握模拟电路、数字电路的基本调试方法;7.提高分析问题与解决问题的能力;8.对常见故障会分析原因,并排除故障。

性能指标1. 直流电源供电:+5,-5V2. 量程:-1.999V~+1.999V3. 精度:0.0014. 用五个数码管显示,显示稳定,允许最后一位跳动5. 输入负电压时,最高位显示“-”6. 最高位灭零二、方案一:通过双积分A/D转换器ICL7135实现四位半数字电压表方案简述;本系统所设计的4 1/2数字电压表由ICL7135-4 1/2位A/D转换器、三极管9013驱动阵列、74LS47BCD到七段锁存-译码-驱动器、共阳极LED发光数码管、基准电源、时钟及量程开关电路组成。

4 1/2位是指十进制数00000~1999,只有4位完整显示位,其数字范围为0~9,而其最高位只能显示0或1,故称为半位。

(一)原理框图模数转换ICL7135数 码 管驱动电路数 码 管显示电路时钟信号基准电压被测信号(二)电路原理总图(三)主要芯片原理及引脚图1.ICL7135原理:ICI7135是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校准时间为10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲).故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模拟量.图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止.引脚图:2.74LS47芯片原理:74LS47译码器原理译码器原理(74LS47)译码器的逻辑功能是将每个输入的二进制代码译成对应的输出的高、低电平信号。

数字电压表课程设计

数字电压表课程设计

数字电压表课程设计数字电压表课程设计1. 实验目的本实验旨在通过设计数字电压表来深入了解数字电路和模拟电路的知识,掌握数字电路和模拟电路的基本原理和应用方法,提高学生的电路设计和实验能力。

2. 实验原理数字电压表由模拟电路和数字电路两部分组成,主要包括输入电路、放大电路、A/D转换电路、数码显示电路等。

输入电路将待测电压转换为标准信号,放大电路将输入信号放大到A/D转换器的输入范围,A/D转换电路将模拟信号转换为数字信号,数码显示电路将数字信号以数字形式输出。

3. 实验器材与元器件数字电压表原理图、万用表、示波器、集成电路LM741、ADC0804、CD4511、CD4028等元器件。

4. 实验步骤4.1 利用示波器测量待测电压的幅值和频率,确定输入电路的设计参数,例如输入阻抗和滤波电路;4.2 设计和组装输入电路和放大电路,使信号经过放大后达到A/D转换器的输入范围,同时保证信号的质量;4.3 设计和组装A/D转换电路,将模拟电压转换为数字信号,选用合适的时钟信号,控制转换速率和精度;4.4 设计和组装数码显示电路,将数字信号以数字形式输出,控制显示的位数和精度,同时保证显示输出的稳定性和可靠性;4.5 对数字电压表原理图进行仿真和调试,确定输入电压范围、显示分辨率和精度等性能指标;4.6 进行实验验证,利用标准电源或者基准电位器进行校准和调试,测试各项性能指标。

5. 实验结果与分析经过仿真和实验测试,本实验设计的数字电压表能够实现较高的精度和稳定性,满足一般电路实验的需要。

整个实验过程中,学生需要学习并掌握数字电路和模拟电路的基础知识,设计和组装电路实验,仿真测试和实验测试等重要环节,从而提高学生的实践操作能力和创新精神。

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单片机系统课程设计成绩评定表设计课题:数字电压表设计学院名称:. 学院专业班级: 111111学生姓名: 222222学号: 333333333 指导教师: 444444设计地点:5555设计时间:2013-12-16~2013-12-27指导教师意见:成绩:签名:年月日单片机系统课程设计课程设计名称:数字电压表设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计地点:课程设计时间:2013-12-16~2013-12-27单片机系统课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目数字电压表设计课题性质工程设计课题来源自拟指导教师主要内容(参数)利用89C51单片机设计数字电压表,把电压模拟量输入A/D转换模块处理后输出相应被测电压的数字信号,通过数码管显示出来。

实现功能1对被测电压量的采集2通过A/D转换器将模拟量转换为数字量3通过89C51单片机驱动数码管显示出电压值任务要求(进度)第1-2天:熟悉课程设计任务及要求,查阅技术资料,确定设计方案。

第3-4天:按照确定的方案设计单元电路。

要求画出单元电路图,元件及元件参数选择要有依据,各单元电路的设计要有详细论述。

第5-6天:画各部分流程图,软件设计,编写程序。

第7-8天:实验室调试。

第9-10天:撰写课程设计报告。

要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确,篇幅合理。

主要参考资料[1] 张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术(第2版)[M].北京:国防工业出版社,2004[2]伟福LAB6000系列单片机仿真实验系统使用说明书[3] 阎石.数字电路技术基础(第五版).北京:高等教育出版社,2006[4]王松武,于鑫《电子创新设计与实践》。

国防工业出版2005,112-114审查意见系(教研室)主任签字:年月日摘要: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。

该系统采用AT89C52单片机作为控制核心,以ADC0808为数据采样系统,实现被测电压的数据采样;使用系列比较器检测输入电压的范围,并通过继电器阵列实现了输入量程的自动转换;使用共阴极数码管显示被测电压。

关键词: AT89C52单片机、电压检测、ADC0808模数转换1 概述1.1 研究背景数字电压表出现在上世纪50年代初,60年代末发张起来的电压测量仪表,简称DVM,它采用的是数字化测量技术,把连续的模拟量,也就是连续的电压值转变为不连续的数字量,加以数字处理然后通过显示器件显示。

这种电子仪表之所以出现,一方面是由于电子计算机的应用推广到系统的自动控制信号的实验领域,提出了各种被观测量或被控制量转换成数字量的要求,即为了实时控制和数据处理的要求;另一方面,也是电子计算机的发展,带动了脉冲数字电路技术的发展,为数字化仪表的出现提供了条件。

所以,数字化测量仪表的产生与发展与电子计算机的发展是密切相关的;同时,为革新电子测量中的烦琐与陈旧方式也促进了它的飞速发展。

如今,它又成为向智能化仪表发展的必要桥梁。

如今,数字电压表已经绝大部分取代了传统的模拟指针式电压表,因为传统的模拟指针式电压表功能单一,精度低,读数的时候非常不方便还经常出错,而采用单片机的数字电压表由于测量精度高,速度快,读数时也非常方便,抗干扰能力强,可扩展性强等优点已被广泛应用与电子和电工测量,工业自动化仪表,自动测量系统等领域。

显示出强大的生命力。

数字电压表最初是伺服步进电子管比较式,其优点是准确度比较高,但是采样速度较慢,体积重达几十公斤。

继之出现了谐波式电压表,它的速度方面稍有提高但准确度低,稳定性差,再后来出现了比较式仪表改进逐次渐进式结构,它不仅保持了比较是准确度高的优点,而且速度也有了很大的提高,但它有一缺点就是抗干扰能力差,很容易受到外界因素的影响,随后,在谐波式的基础上双引申出阶梯波式,它的唯一进步就是成本降低了,可是准确度,速度及抗干扰能力都未提高。

而数字电压表的发展已经非常成熟,就原理来讲,它从原来的一两种已经发展到多种,在功能上讲,它从测单一的参数发展到能测多种参数;从制作原件看,发展到集成电路,准确度已经有了很大的提高,精度已经达到1NV,读数速度达到每秒几目万次,而相对以前价格已经降低了很多。

前实现电压数字化测量的方法仍然是模—数(A/D)转换的方法。

数字电压表分类繁多,日常生活中一般根据原理的不同进行分类,大致分为:比较式,电压—时间变换式,积分式等。

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经常。

而且随着电子技术的发展,更是需要经常测量高精度的电压,所以数字电压就成为必不可少的测量仪器。

另外,数字测量仪器具有读数准确方便,精度度高,误差小,灵敏度高,分辨率高,测量速度快等特点倍受用户亲睐,数字电压表的设计就基于这种需求发展起来。

本设计将用AD转换芯片ADC0808对模拟信号进行转换,AD转换芯片ADC0808的基准电压端,被测量电压输入端分别输入基准电压和被测电压。

AD 转换芯片ADC0808将被测量电压输入端所采集到的模拟电压信号转换成相应的数字信号。

然后再通过对单片机AT89SC52进行软件编程,使单片机按规定的时序采集这些数字信号,通过一定的算法计算算出被测量电压值,最后驱动数码管进行电压显示。

1.2 设计思想及基本功能简易数字电压表可以测量范围0至5伏范围内的8路输入电压值,并在4位LED数码管上轮流显示或选择显示。

其测量最小分辨率为0.02V。

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,开发了显示模块程序、通道切换程序、A/D转换程序。

实现功能1对被测电压量的采集;2通过A/D转换器将模拟量转换为数字量;3通过89C51单片机驱动数码管显示出电压值.2 总体方案设计2.1 方案选取方案1:选用单片机AT89C52和A/D转换芯片ADC0808实现电压的转换和控制,用四位数码管显示出最后的转换电压结果。

缺点是价格稍贵;优点是转换精度高,且转换的过程和控制、显示部分可以控制。

方案2:选用专用转化芯片INC7107实现电压的测量和实现,用四位数码管显示出最后的转换电压结果。

缺点是精度比较低,内部电压转换和控制部分不可控制。

优点是价格低廉。

基于课程设计的要求和已经买有AT89C52芯片,我选用了:方案1。

2.2 系统框图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OUT1至OUT8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。

P3实现通道选择,P2口接数码管位选,,P1接数码管,实现数据的动态显示。

如下图所示:2.3软硬件开发环境硬件选择:选择AT89C52作为单片机芯片,选用8段LED 数码管实现电压显示,利用ADC0808作为数模转换芯片,利用P0至P4的各个串口来进行不同设备间的连接,计算机进行汇编,ISIS 7 Professional 仿真器等。

软件开发环境: 用Protel99SE 软件画电路图 。

3 硬件电路设计3.1 电源电路设计 3.1.1 7805概述7805是我们最常用到的稳压芯片了,它的使用方便,用很简单的电路即可以输入一个直流稳压电源,它的输出电压为5v 。

7805引脚图 Vin 1G N D2Vout3U?VOLTREG其中1接整流器输出的+电压,2为公共地(也就是负极),3就是我们需要的正5V 输出电压了 。

3.1.2 电源电路T1C1C410uFVD3VD4VD5VD2VD1C20.33uFC30.1uF12378+-u1+-U+-u2+-U1基本参数: 输出电压:4.75-5.25V ;静态电流:4.2-8mA ;输出噪音电压:40uV ;纹波抑制比:78dB ;输出电阻:17m Ω;输出电压温度系数-1.1mV/°C ;3.2 晶振电路C130pFC2 30pF X1C RY ST AL<T EX T><T EX T>电路中的晶振即石英晶体震荡器。

由于石英晶体震荡器具有非常好的频率稳定性和抗外界干扰的能力,所以,石英晶体震荡器是用来产生基准频率的。

通过基准频率来控制电路中的频率的准确性。

同时,它还可以产生振荡电流,向单片机发出时钟信号。

晶振电路用于产生单片机工作所需的时钟信号,使用晶体震荡器时,c2,c3取值20~40PF,使用陶瓷震荡器时c2,c3取值30~50PF。

在设计电路板时,晶振和电容应尽量靠近芯片,以减小分布电容,保证震荡器的稳定性。

18引脚接XTAL1,19引脚接XTAL2,20引脚接地。

XTAL1接外部晶体的一个引脚,XTAL2接外晶体的另一端。

在单片机内部,接至上述振荡器的反相放大器的输出端。

采用外部振荡器时,对HMOS单片机,该引脚接外部振。

在石英晶体的两个管脚加交变电场时,它将会产生一定频率的机械变形,而这种机械振动又会产生交变电场,上述物理现象称为压电效应。

一般情况下,无论是机械振动的振幅,还是交变电场的振幅都非常小。

但是,当交变电场的频率为某一特定值时,振幅骤然增大,产生共振,称之为压电振荡。

这一特定频率就是石英晶体的固有频率,也称谐振频率。

石英晶振起振后要能在XTAL2线上输出一个3V左右的正弦波,以便使MCS-52片内的OSC电路按石英晶振相同频率自激振荡。

通常,OSC的输出时钟频率fOSC为0.5MHz-16MHz,典型值为12MHz或者11.0592MHz。

电容C1和C2可以帮助起振,典型值为30pF,调节它们可以达到微调fOSC的目的。

3.3 复位电路R11kC322pF+5 <TE XT><TE XT><TE XT>复位电路的主要功能是使单片机进行初始化,在初始化的过程中需要在复位引脚上加大于2个机器周期的高电平。

复位后的单片机地址初始化为0000H,然后继续从0000H单元开始执行程序。

在复位电路中提供复位信号,等到系统电源稳定后,再撤销复位信号。

但是为了在复位按键稳定的前提下,电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号,以防在按键过程中引起的抖动而影响复位。

其中,R1选择1k,C3选择22pF。

3.4 A/D转换电路A/D转换的作用是进行模数转换,把接收到的模拟信号转换成数字信号输出。

在选择A/D转换时,先要确定A/D转换精度、转换速度以及转换位数等,A/D转换的位数确定与整个测量控制系统所需测量控制的范围和精度有关,在数字电压表设计中采用了8位A/D转换器ADC0808。

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