基于AT89C51单片机的智能电流检测系统设计

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基于AT89C51单片机和ULN2003驱动芯片的步进电机控制及驱动电路系统的设计

基于AT89C51单⽚机和ULN2003驱动芯⽚的步进电机控制及驱动电路系统的设计摘要 (1)Abstract (2)第⼀章.绪论 (2)1.1设计背景 (4)1.2关于国内外同类产品的发展和应⽤ (4)1.3 本⽂所做的⼯作 (5)1.4 研究内容与安排 (5)第⼆章系统总体⽅案设计 (7)2.1 设计原理 (7)2.2 主要元器件介绍 (8)2.2.1 四相六线步进电机的介绍 (8)2.2.2 AT89C51单⽚机芯⽚介绍 (10)2.2.3 ULN2003芯⽚介绍 (11)2.2.4 LED七段数码管介绍 (12)第三章步进电机控制及驱动系统电路设计实现 (13)3.1 硬件设计 (13)3.2 软件设计 (17)第四章电路调试 (18)第五章总结 (20)致谢 (21)参考⽂献 (22)附录 (23)摘要本⽂主要研究了⼀种基于AT89C51单⽚机和ULN2003驱动芯⽚的步进电机控制及驱动电路系统的设计。

该系统可分为：控制模块、驱动模块、显⽰模块、⼈机交互模块四⼤部分。

其中采⽤AT89C51单⽚机作为控制模块的核⼼，利⽤单⽚机编程实现了对步进电机启动停⽌、正转反转、加速减速等功能的基本控制。

驱动模块由芯⽚ULN2003A驱动步进电机⼯作；显⽰部分由七段LED共阴数码管组成；⼈机互换部分由相应的按键实现相应的功能。

通过实际测试表明本设计系统的性能优于传统步进电机控制器，具有结构简单、可靠性⾼、实⽤性强、⼈机接⼝简单⽅便、性价⽐⾼等特点。

此外，本⽂还介绍了步进电机的基本原理及AT89C51单⽚机的性能特点。

关键词：步进电机;ULN2003; AT89C51;AbstractThis article mainly introduced the basic principle of stepping motor and the performance characteristics of AT89C51.Design research based on AT89C51 and ULN2003 stepper motor driver chips control and drive circuit system.The system can be divided into: control module, drive module, display module, human–computer interaction module.The AT89C51 single chip microcomputer as the core of the control module, microcontroller programming has realized the start stop the stepper motor, forward reverse, speed reducer, and other functions of basic control.Driver module driven by chip ULN2003A stepper motor;Display section is made up of seven segment digital tube LED, Yin;Man-machine interchangeable parts by the corresponding button to achieve the corresponding function.Through the actual test show that the system performance is superior to the traditional stepping motor controller is designed, with simple structure, high reliability and strong practicability, simple and convenient man-machine interface, high cost performance, etc.Key words: stepper motor;ULN2003;AT89S52 devices.摘要 (1)Abstract (2)第⼀章.绪论 (4)1.1设计背景 (4)1.2 关于国内外同类产品的发展和应⽤ (4)1.3 本⽂所做的⼯作 (5)1.4 研究内容与安排 (5)第⼆章系统总体⽅案设计 (7)2.1 设计原理 (7)2.2 主要元器件介绍 (8)2.2.1 四相六线步进电机的介绍 (8)2.2.2 AT89C51单⽚机芯⽚介绍 (10)2.2.3 ULN2003芯⽚介绍 (11)图2.6 ULN2003逻辑图 ..................................................................................................................... 11 2.2.4 LED 七段数码管介绍............................................................................................................... 12 图2.7六位LED 共阴数码显⽰管图 (12)第三章步进电机控制及驱动系统电路设计实现 (13)3.1 硬件设计 (13)1B 11C 162B 22C 153B 33C 144B 44C 135B 55C 126B 66C 117B77C10COM 9U2ULN2003AXTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78 P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51 ............................................................................................................................................................ 14 3.2 软件设计.. (17)第四章电路调试 ................................................................................................... 18 第五章总结............................................................................................................. 20 致谢......................................................................................................................... 21 参考⽂献................................................................................................................. 22 附录 . (23)第⼀章.绪论1.1设计背景电⽓时代的今天，电动机⼀直在现代化的⽣产和⽣活中起着⼗分重要的作⽤。

基于AT89C51的矿用智能数字继电器研究

ｋｎｔｅｂｓｆｔｅｄｓｕｓｎｎｔｉａｔｌ，ｉｍｈｓｎｒａ—ｉａｕｅｎｆｏｔｇ，ｕｒｎ，ｏｅＡｂｔａｔＤｇａｒｌｙｗｒｓａｉｏｉｃｓｉｓｉｓｒｃｅｗｔｅｐａｉｏｅｌｔｍｅｓｒｍｅｔｌｅｃｒｔｐｗｒｔｏｈｓｈｏｈｉｈｓｍｅｏｖａｅｐｉｔａｕａｉｏｅａｅｎｌｓ．ｆｒａｓ￣ｅｔａｎｙｔｍｒｒａ－ｉｒｔｃｉｎｎｅｄｇｔｅｙｈｓｖｌｇｎｔｎｎｍｐｒｇｏｎｌｌｏｆｄｔｉｄａａｙｉａｅｉｒｔｔｓｆｌｔｐｏｅｔ．１ｉａｒｌａｏａｅｆｃｏｓａｄａｅａｅｃｃｔｎｒｌｓｔｎｅｍｅｓｅｏｅｍｅｏｉｌａｔｕｉ
ｔｅｄｇａｒｌｈｇｅｏａｃ．ｈｉｔｌｅａＳｉｐｒｒｎｅｉｙｈｆｍ
【ｙｗｏｄ］８Ｃ１Ｄｇｔｌｅａ；ｒｔｃｉｎＫｅｒｓＡＴ９５；ｉａｌＰｏｅｔｉｒｙｏ
０引言
矿山用电属于一级负荷，电力供应安全要求相对较高．着供对随
ｅａｎｔｎｆｕｔｒｃｇｉｉｎａｄｐｏｅｔｏ，ｗａｎｎｕｃｉｎｘｍｉａｉ，ａｌｅｏｎｔｏｎｒｔｃｉｎｏｒｉｇｆｎｔ，ｗｉｕｅｏｃｉｅｃｒｅｐｎｅｃｎＯｏ．ＩｍａａｒｎｔｅｔｉｇｒｖｌａｅｏｔｓｐｒｒｍａｈｎｏｓｏｄｎｅａｄＳｎｔｈｉｙｃｒｙｏｈｒｇｅｏｔｇ，ｔｅｓａｔｕｅｔｈｐｔｓｓＡｆｅｈｘｅｍｅｔｉｄｃｔｄｔａｈｉｉｌｒｌｙｍａｅｌｚｌｃｒｃｃｒｕｔｏ —ｅｅｔｉｒ．ｈｏ —ｓｏｋｎｈｔｒｎｇｃｒｎｙｏｈｅｉ．ｔｒｔｅｅｐｒｎｎｉａｅｈｔｔｅｄｇｔｅａｙｒａｉｅｅｅｔｉｉｃｉＳｎｎｌｃｒｃａｃｔｅｎｎｈｃｉｇｉｉａｏｅａｉｎｈｅｌｉｎｉｒｎｆｅｗｉｃ＇ｏｔｇ，ｔｅａｅａｅｔｅｈｎｅｈａｅｙｐｒｒｎｅｗｈｃｓｓｅｅｔｃｔｄｄｍｏｓｒｔｓｐｒｔｏ，ｔｅｒａ —ｔｍｅｍｏｔｉｇａｔｒｓｔｈｓｖｌｅｈｍｐｒｇ．Ｉｎａｃｓｔｅｓｆｔｅｆｍａｃｉｈｕｅｌｃｒｉａｅｎｔａｅｏａｏｉｙｎ

毕业设计(论文)-基于51单片机的电梯智能控制系统设计

摘要在现代电梯智能控制系统大多采用PLC智能控制，PLC具有稳定的多I/O 口输出控制，容易操作与调试，易于远程操作及监控等优点，但PLC造价高，市场上一般16点的PLC造价就至少上百元，而大多进口的西门子，欧姆龙系列就不用说了，故在小系统中，采用PLC控制不太合适。

本系统采用AT89C51进行智能控制，成本超低，但性能亦很稳定，并具有系统崩溃自锁功能，整体性能比利用PLC更优惠。

关键字：AT89C51，电机控制，24c02目录摘要 (1)目录 (2)一系统设计方案 (3)1.单片机控制系统总体框图 (3)2.电机驱动系统设计框图 (3)二元器件简介 (4)1.AT89C51的单片机简介 (4)（1）主要特性 (5)（2）管脚说明 (5)（3）振荡器特性 (8)（4）芯片擦除 (8)2.存储器24c02 (9)三电梯智能控制系统设计 (13)1.硬件电路设计 (13)（1）单片机最小系统 (13)（2）继电器控制电路的设计 (14)（3）红外检测系统 (14)（4）系统供电电源 (15)2.系统软件设计 (15)（1）软件介绍 (15)（2）程序流程图 (15)（3）程序清单 (16)四调试过程 (17)1.检测AT89C51运行否 (17)2.红外检测测试 (17)总结 (18)参考文献 (19)一系统设计方案1.单片机控制系统总体框图2.电机驱动系统设计框图二元器件简介1.AT89C51的单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。

该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

基于单片机的智能温度控制系统设计

摘要在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。

例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。

采用AT89C51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。

因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。

本系统的温度检测电路中采用芯片DS18B20，简化了系统的软硬件设计，提高了温度检测的精度。

在输出控制中主要采用硬件电路实现，降低了程序的复杂性。

在系统的硬件电路中采用了抗干扰设计，增强了系统的抗干扰能力。

系统的软件设计采用了模块化结构，具有可移植性强和通用性强的特点。

关键词：AT89C51单片机，温度，DS18B20AbstractIn the modern industrial production, the current, voltage, temperature, pressure, and flow, velocity, and switch quantity is accused of main parameters. Example: in metallurgical industry, chemical industry, electric power engineering, paper industry, machinery and food processing and so on many domains, people need to all kinds of heating furnace, heat treatment furnace, reactors and boiler temperature detection and control. Using AT89C51 SCM to control temperature, has not only convenient control, simple and flexible configuration advantages, and can greatly improve the technical indexes are controlled temperature, which can greatly improve the product‘s quality and quantity. Therefore, the problem of temperature control chip is a industrial production we often encounter problems.This system USES the temperature detection circuit chip DS18B20, simplify the design of the software and hardware system and improve the precision of temperature detection. In the output control mainly adopts hardware circuit implementation, reduces the complexity of the program. In the system hardware circuit design is adopted in the system, the anti-interference ability. System software design using modular structure, strong commonality and portability.Keyword：AT89C51, Temperature, DS18B20目录摘要 (I)Abstract................................................................................................................................ I I 目录 (III)1 引言 (1)1.1国内外研究综述 (1)1.2温度控制器的发展状况 (1)1.3毕业设计（论文）所用的方法 (2)2 总体设计 (3)2.1前言 (3)2.2总体设计 (4)2.3 AT89C51单片机简介 (4)2.3.1 AT89C51系列基本组成及特性 (4)2.3.2 AT89C51系列引脚功能 (5)2.3.3 AT89C51系列单片机的功能单元 (7)2.4温度传感器的选择 (10)2.4.1 DS18B20简介 (10)2.4.2 DS18B20的引脚名称及作用 (10)2.4.3 DS18B20的内部结构 (11)2.4.4 DS18B20的测温原理 (11)2.4.5 DS18B20的转换精度控制字及分辨率设置 (12)2.4.6 DS18B20的温度数字关系 (13)2.4.7 DS18B20的内存结构图 (14)2.4.8 DS18B20的操作命令 (14)2.4.9 DS18B20的工作时序 (16)2.4.10 DS18B20与单片机的硬件接口 (18)2.4.11 DS18B20使用中注意事项 (18)3 各部分电路设计 (20)3.1 振荡电路与复位电路 (20)3.2 DS18B20与单片机的接口电路 (20)3.3各子程序流程图 (21)3.4整体电路图 (26)4 硬件组成 (27)5 软件设计 (30)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录A 汇编语言程序源代码 (35)附录B C语言程序设计1 (41)附录C C语言程序设计2 (49)1 引言1.1国内外研究综述当前，国内外利用单片机的温度控制系统软硬件实施方式主要类型是直接使用单片机以及其他一些外围芯片作为数据采集和控制的装置，不使用上位PC 机做数据处理。

智能压力检测系统的设计

题目：智能压力检测系统的设计基于单片机的智能压力检测系统的设计摘要压力是工业生产过程中的重要参数之一。

压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。

实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。

本设计主要通过单片机及专用芯片对传感器所测得的模拟信号进行处理,使其完成智能化功能。

介绍了智能压力传感器外围电路的硬件设计,并根据硬件进行了软件编程。

本次设计是基于AT89C51单片机的测量与显示。

是通过压力传感器将压力转换成电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至8位A／D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。

而在显示的过程中通过键盘，向计算机系统输入各种数据和命令，让单片机系统处于预定的功能状态，显示需要的值。

本设计的最终结果是，将软件下载到硬件上调试出来了需要显示的数据，当输入的模拟信号发生变化的时候，通过A/D转换后，LED将显示不同的数值。

关键词:压力；AT89C51单片机；压力传感器；A/D转换器；LED显示；Design of pressure detecting system based on single-chipAbstractPressure is one of the important parameters in the process of industrial production. Pressure detection or control is an essential condition to ensure production and the equipment to safely operating, which is of great significance. The single-chip is infiltrating into all fields of our lives, so it is very difficult to find the area in which there is no traces of single-chip microcomputer. In this graduation design, primarily through by using single-chip and dedicated chip, handling of analog signal measured by the sensor to complete intelligent function. This design illustrates external hardware circuit design of intelligent pressure sensor, and conduct software development to the hardware.The design is based on measurement and display of AT89C51 single-chip. Thisis the pressure sensors will convert the pressure into electrical signals. After using operational amplifier, the signal is amplified, and transferred to the 8-bit A/D converter. Then the analog signal is converted into digital signals which can be identified by single-chip and then converted by single-chip into the information which can be displayed on LED monitor, and finally display output. In the course of show, through the keyboard to input all kinds of data and commands into the computer, the single-chip will locate in a predetermined function step to display required values.The end result of this design is that by downloading software to the hardware, it will get the data which is required to display by debugging. When the input analog signals change, the LED monitor will display different values through the A/D converting.Key words:pressure; AT89C51 single-chip; pressure sensor; A/D converter; LED monitor;目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 基于单片机的智能压力检测的原理 (2)1.2.1 压力的概念 (2)1.2.2 测量压力的意义 (3)第二章基于单片机的智能压力检测系统的硬件设计 (4)2.1 压力传感器 (4)2.1.1 压力传感器的选择 (4)2.1.2金属电阻应变片的工作原理 (4)2.1.3电阻应变片的基本结构 (6)2.1.4 电阻应变片的测量电路 (6)2.2 信号放大电路 (8)2.1.2 放大器的选择 (8)2.2.4 三运放大电路 (9)2.3 A/D转换器 (10)2.3.1 A/D转换模块器件选择 (10)2.3.2 A/D转换器的简介 (10)2.3.3 配置位说明 (11)2.3.4 ADC0832工作时序图 (12)2.3.3 单片机对ADC0832的控制原理 (13)2.4 单片机 (14)2.4.1 AT89C51单片机简介 (14)2.4.2主要特性.... (15)2.4.3 管脚说明 (15)2.4.5 芯片擦除 (17)2.5 单片机于键盘的接口技术 (18)2.5.1 键盘功能及结构概述 (18)2.5.2 键盘抖动及去除 (18)2.5.3 单片机与键盘的连接 (19)2.6 LED显示接口 (21)2.6.1发光二极管及LED显示器 (21)2.6.2七段数码显示器 (22)2.6.3 LED数码管静态显示接口 (24)第三章软件设计 (26)3.1 A/D转换器的软件设计 (26)3.1.1 ADC0832芯片接口程序的编写 (26)3.2 单片机与键盘的接口程序设计 (27)3.4 LED数码管显示程序设计 (28)第四章总结 (30)参考文献 (31)附录A (32)附录B (33)致谢 (38)第一章绪论1.1 研究背景近年来，随着微型计算机的发展，他的应用在人们的工作和日常生活中越来越普遍。

基于AT89C51单片机的闭环温度测控系统中变送器模块的设计

２）铂电阻温度传感器ＰＴ１０００技术指标
无源供电；温度系数近似０．００３８５１／ｑＣ；０ｏＣ
ｌ ●
输出１０００Ｑ；工作温度一２００～＋６５０℃ ；测温时
间２— ３０Ｓ。
Ｉ
Байду номын сангаас
作者简介：王永祥（１９６５）男，甘肃泾川人，甘肃联合大学硕士讲师，主要从事单片机系统教学与研究工作。
３）热电偶温度传感器（Ｔ型）技术指标无源供电；温度系数为非线性；０℃输出０Ｖ；
２０１３年第４期
工业仪表与自动化装置
１０００．３７３０．２７３
且在测量中需要冷端补偿，信号调理电路构成复杂。４）集成数字温度传感器ＤＳ１８２０技术指标
供电３．０～５．５Ｖ；输出９ｂｉｔ数字量；测量精度０．５ｏＣ；工作温度一５５～＋１２５℃ ；一线串行数字
・７１・
工作温度一２００一＋４００℃ 。热电偶利用２种金属节点的热电效应进行温度测量，工作温度范围宽，抗冲击，测温速度快。热电偶灵敏度低（几十￣Ｖ／￣Ｃ），易受干扰。热电偶输出电压与温度变化呈非线性关系，并
・
７０・
工业仪表与自动化装置
２０１３年第４期
基于ＡＴ８９Ｃ５１单片机的

基于STC89C51单片机的“智能化”血糖检测装置

基于STC89C51单片机的“智能化”血糖检测装置摘要:随着科技技术的不断发展，血糖检测的方法越来越多。

然而这些血糖检测的方法却不够“智能化”，不能给我们的糖尿病患者带来很好的体验感。

针对这类问题，使基于STC89C51单片机的血糖检测装置更加地智能化。

首先，采用酶电极法准确地采样血液中血糖浓度。

其次，为了消除检测系统中不确定的干扰误差，我们引入了STC89C51单片机的PID算法，可以准确地预测系统的采样偏差，并及时纠正系统误差，提高了血糖检测的精度。

最后，我们在LCD1602液晶显示屏上检测到的血糖浓度，并设计了血糖报警系统。

如果检测到的血糖超过了正常血糖范围，STC89C51单片机会控制蜂鸣器进行报警，还会定时提醒用户进行血糖检测。

为了更好地提高用户的体验感，用户可以查看前几次已检测过的血糖数值。

关键词:血糖检测；PID算法；智能化；单片机；1引言据统计，我国糖尿病发病率为 9.7% ，糖尿病前期的患病率高达15.5% ，这意味着中国已成为全球糖尿病患者最多的国家之一［1］。

而随着时代科技的变化和人民对健康自身健康的重视，有越来越多价格低廉的、便携式的血糖检测仪出现于家庭生活中。

也有一些比较智能的便携式血糖仪被研究出来，如2006 年，王坤等人开发了基于 PIC 单片机的具有数据存储功能的便携式血糖仪［2］。

如今，对于只能存储数据的便携式血糖仪的“智能化”是远远不够的，它不能给用户带来很好的体验感。

因此，我们研究这款基于STC89C51单片机的“智能化”血糖检测装置是很有必要的。

2基于51单片机血糖检测装置的组成现在市场上血糖检测有两种方法，分别是电化学法检测和光反射技术测试。

而我们这里用的是电化学法测试。

我们采集的血液样本在葡萄糖氧化酶的作用下，氧化成为能导电物质，在加入一定电压的情况下，将会产生电流。

在通过一定相应的计算公式，便可以得到血糖浓度。

2.1电流采集模块血液样本在氧化时，加入电压产生的电流是很微小的，单片机采集不出来电流值。

基于单片机AT89c51的数字万用表设计

基于单片机AT89c51的数字万用表设计摘要:本次设计用单片机芯片AT89c51 设计一个数字万用表，能够测量交、直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容，四位数码显示。

此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、电容测试芯片电路、51 单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD 转换和控制部分组成。

为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障，本电路使用了AD0809 数据转换芯片，单片机系统设计采用AT89S51 单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ 震荡电路，显示芯片用TEC6122，驱动8 位数码管显示。

程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。

本文全面、深入、系统地介绍了4 3/4位智能数字万用表的系统设计与研究。

设计中采用了美国MAXIM公司生产的专配万用表芯片MAX134，以及Intel 公司生产的MCS8051单片机。

整个系统结构由MAX134外加一些外围元件构成，然后再与单片机8051相连，驱动LED数码显示。

文章主要介绍了MAX134的性能特点、内部结构、数字接口、输入输出数据及一些功能和原理。

整个设计包括硬件电路设计及软件设计。

硬件电路设计包括处理器、外部设备元件的选择及电路设计，而软件设计则主要是实现仪表的各功能的控制。

关键词数字万用表AT89S51 单片机AD转换与控制AbstractThis design is design a digital universal meter with chip AT89s51 of one-chip computer, can measure and hand in , direct current pressing value , direct current flow , the direct current is hindered, four numbers show. This system is shunted resistance, resistance of partial pressure, basic resistance, minimum system of 51 one-chip computers, shown that some , warning part , AD change and control making up partly. In order to make the system more steady, make the whole precision of the system be ensured, this circuit has used AD0809 data to change the chip, the one-chip computer system is designed to adopt AT89S51 one-chip computer as the top management chip, the electricity is restored to the throne the circuit and 11.0592MHZ and shaken the circuit to match on RC, show that the chip uses TEC6122, urge 8 numbers to be in charge of showing. The every execution cycle consuming time of procedure contracts to get shortest, in this way the real-time character of the security system.In order to make the system more steady, make the whole precision of the system be ensured, this circuit has used AD0809 data to change the chip, the one-chip computer system is designed to adopt AT89S51 one-chip computer as the top management chip, the electricity is restored to the throne the circuit and 11.0592MHZ and shaken the circuit to match on RC, show that the chip uses TEC6122, urge 8 numbers to be in charge of showing.Keyword: Digital universal meter AT89S51 one-chip computer AD changes and controls目录摘要 (i)Abstract ................................................................................................................................ i i 1. 绪论 . (4)1.1 数字万用表的主要特点 (4)1.2 数字万用表设计背景 (6)1.2.1 数字万用表的设计目的和意义 (6)1.2.2 数字万用表的设计依据 (6)1.2.3 数字万用表的设计目的和意义 (6)1.3万用表发展趋势 (7)2. 数字万用表总体设计方案 (8)2.1数字万用表的基本原理 (8)2.2数字万用表的硬件系统设计总体框架图 (15)3. 选用芯片介绍及硬件电路设计方案 (16)3.1 芯片选择及功能简介 (16)3.1.1 AT89c51 芯片功能特性描述 (16)3.1.2 ADC0809 介绍 (19)3.1.2 TEC6122 简述 (21)3.2设计方案及数字万用表的硬件设计 (24)3.2.1 设计方案 (24)3.2.2 数字万用表的硬件设计 (26)3.2.2.1 分模块详述系统各部分的实现方法 (26)3.2.2.2 数字万用表控制硬件整体结构图 (32)3.2.2.1电路的工作过程描述 (32)4. 系统软件与流程图 (33)4.1 电路功能模块 (33)4.2系统总流程图 (33)4.3物理量采集处理流程 (35)4.4电压测量过程流程图 (36)4.5电流的测量过程流程图 (37)4.6电阻的测量过程流程图 (38)4.7电容测量过程流程图 (39)结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录 (43)1 绪论随着微电子技术的高速发展，单片机的功能集成化，智能仪器也发展到了一个新的阶段。

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基于单片机的智能电流检测系统的设计[摘要]：电流检测系统是一种比较成熟的技术，但是基于单片机的电流检测系统是近来新兴的一种技术，主要优点是可以一次将多个电流信号测量并显示出来。

本文阐述了基于单片机的智能电流系统设计的组成及设计方法。

它的设计是为了检测比如直流、交流以及脉冲电流信号的有效值或者平均值。

它是在AT89C51单片机的基础上搭建硬件，配合c语言编程，通过keil软件和proteus软件将仿真结果显示出来。

最后与准确电流的对比，精确程度能达到98%。

本文只是进行了理论仿真，未进行实物搭建，对后续工作还有待于进一步研究。

[关键字]：电流检测系统；单片机硬件；编程；仿真Design of Intelligent Current Detection System Based onMCUAbstract: The current detection system is a relatively mature technology, but the microcontroller-based current detection system is a recently emerging technology. Its main advantage is that more than current signals can be measured and displayed.This article describes the composition and design methodology of design of intelligent current detection system based on MCU. It is in order to detect such as DC, AC and pulse current signal RMS or average. It is to build the hardware on the basis of AT89C51 microcontroller with C language programming, Keil software and Proteus software simulation results displayed. Finally, compared with accurate and current, the precision of the detection system can reach 98%.This article run a theoretical simulation, without building physical structures. The follow-up also needs further study.Key word:Current detection system; single-chip; hardware; programming; simulation目录绪论 (1)1 电流测量系统的整体设计 (2)2 电流检测系统的硬件设计 (3)2.1 电流供给电路设计 (3)2.2 数据采集及转换电路设计 (3)2.2.1．ADC0808简介 (3)2.2.2单片机与ADC0808接口设计 (6)2.3 单片机显示电路设计 (7)2.3.1 液晶显示器LM016L简介 (7)2.3.2 LM016L与单片机接口设计 (11)2.4 电流系统的转化电路 (12)2.4.1 单片机I/O端口介绍 (12)3 电流检测系统软件设计 (15)3.1 AD转换和数据采集程序设计 (15)3.2 电流检测系统的显示子程序 (15)3.3 单片机内部数据传输程序和外部中断程序 (15)4 数据转换计算 (16)4.1数据标定 (16)4.2数据采集 (16)4.3数据转换计算 (16)4.4 数据验算 (16)5 子程序流程图 (17)5.1 ad模数转换和数据采集流程图及程序附录 (17)5.2 LM016L显示流程图及程序附录 (19)5.3单片机内部数据传输程序和外部中断流程图及程序附录 (22)5.4 单片机总流程图及程序附录 (23)5.5 电流测量系统硬件电路图附录 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)绪论单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

基于单片机的电流智能检测系统的设计是利用单片机的多处理性能，来完成电流测量系统的智能控制。

这样可以很方便的实现快速的对多个电流信号进行实时检测。

国外对基于单片机的智能电流测量系统的技术研究较早，始于20世纪70年代。

显示采用模拟式的组合仪表，采集现场信息进行指示、记录和控制。

80年代末出现了分布式控制系统。

目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多音字综合控制系统。

现在世界各国的电流检测技术发展的很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。

我国对于电流测量技术的研究比较晚。

我国工程技术人员在吸收发达国家电流测控技术的基础上，才掌握了基于单片机的电流测量的技术。

从总体上正从消化吸收，检点应用阶段向实用化、综合性应用阶段过度和发展。

在技术上，我国的单片机智能测量电流的技术趋于成熟，但是在微电流测量这方面，由于单片机本身材料的缺陷使得我国与国外还有一定差距，还有待于发展。

国内许多厂商已经开始研究基于单片机的测量电流的系统，并且获得了一定的研究成果，在精度方面达到了一定的水平。

本课题可应用于测量，以及为科研领域提供精确的可供参考的数据。

在研究方法上，要将理论与实践结合起来，以严谨的工作态度来实现系统的仿真运行。

本次的毕业设计是应用单片机技术来实现电流的只能测量，重在掌握单片机技术，并且能从单片机的电流智能检测系统的设计中了解一些测量领域的知识。

1 电流测量系统的整体设计电流测量系统的总体设计如下（图1.1）：先由外部电路给ADC0808输入数据，然后ADC0808由单片机（AT89C51）编程控制实现自动转换，然后经过转换的数据传回单片机内，经过单片机处理，然后再经过LM016L液晶显示器显示出来。

其间需要通过其他的外围设备支持。

图1.1 总体设计此次设计的电流测量系统采集的是平均电流和有效电流，限于技术水平和硬件条件，不能测量动态电流。

2 电流检测系统的硬件设计2.1 电流供给电路设计外部电流型号需要通过霍尔传感器将电流转换成为电压，然后由滑动变阻器和电源共同组成电流供给电路，如图2.1所示：图2.1 电流供给电路2.2 数据采集及转换电路设计2.2.1 ADC0808简介数据采集电路中需要用到A/D转换器ADC0808，先对其进行简单介绍：ADC0808是采样频率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。

其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。

1．主要特性1）8路8位A／D转换器，即分辨率8位2）具有转换起停控制端3）转换时间为100μs4）单个＋5V电源供电5）模拟输入电压范围0～＋5V，不需零点和满刻度校准6）工作温度范围为-40～＋85摄氏度7）低功耗，约15mW2．内部结构ADC0808是CMOS单片型逐次逼近式A／D转换器，内部结构如图2.2.1所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D／A转换器、逐次逼近。

图2.2.1 ADC08083．外部特性（引脚功能）ADC0808芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图2.2.2所示。

下面说明各引脚功能：IN0～IN7：8路模拟量输入端2-1～2-8：8位数字量输出端ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效START：A／D转换启动信号，输入，高电平有效EOC：A／D转换结束信号，输出，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。

当A／D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量CLK：时钟脉冲输入端。

要求时钟频率不高于640KHZREF（+）、REF（-）：基准电压Vcc：电源，单一＋5VGND：地图2.2.2 ADC0808外部引脚图当电流通过IN0通道进入ADC0808时，通过单片机给其指令使其开始转换。

ADC0808的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。

此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。

START上升沿将逐次逼近寄存器复位。

下降沿启动A／D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。

直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。

当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。

工作时序如图2.2.3所示：图2.2.3 ADC0808工作时序图极限参数：电源电压（Vcc）：6.5V2.3 单片机显示电路设计2.3.1 液晶显示器LM016L简介单片机处理过的数据要通过LM016L液晶显示器将结果显示出来。

所以这里有必表2.3.1是LM016L的引脚功能表2.3.1 LM016L引脚功能寄存器选择控制表如下表2.3.2：表2.3.2 寄存器选择控制表注：1.关于E=H脉冲——开始时初始化E为0，然后置E为1，再清0。

2.busy flag（DB7）：在此位为被清除为0时，LCD将无法再处理其他的指令要求。

工作时序：读写操作时序如图2.3.2和2.3.3所示：图2.3.2 读操作时序图2.3.3 写操作时序字符集：LM016L液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B （41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。

因为LM016L识别的是ASCII码，试验可以用ASCII码直接赋值，在单片机编程中还可以用字符型常量或变量赋值，如‘A’。

图2.3.4是LM016L的16进制ASCII码表。

读的时候，先读上面那列，再读左边那行，如：感叹号！的ASCII为0x21，字母B的ASCII为0x42（前面加0x表示十六进制）。