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。
电工和电子技术(A)1实验报告
电工和电子技术(A)1实验报告实验一 电位、电压的测定及基尔霍夫定律1.1电位、电压的测定及电路电位图的绘制一、实验目的 1.验证电路中电位的相对性、电压的绝对性 2. 掌握电路电位图的绘制方法利用DVCC-03实验挂箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”实验电路板，按图1-1接线。
1. 分别将两路直流稳压电源接入电路，令 U 1＝6V ，U 2＝12V 。
（先调准输出电压值，再接入实验线路中。
）图2. 以图1-1中的A点作为电位的参考点，分别测量B、C、D、E、F各点的电位值φ及相邻两点之间的电压值U AB、U BC、U CD、U DE、U EF及U FA，数据列于表中。
3. 以D点作为参考点，重复实验内容2的测量，测得数据列于表中。
四、思考题若以F点为参考电位点，实验测得各点的电位值；现令E点作为参考电位点，试问此时各点的电位值应有何变化？答：五、实验报告1．根据实验数据，绘制两个电位图形，并对照观察各对应两点间的电压情况。
两个电位图的参考点不同，但各点的相对顺序应一致，以便对照。
答：2. 完成数据表格中的计算，对误差作必要的分析。
答：3. 总结电位相对性和电压绝对性的结论。
答：1.2基尔霍夫定律的验证一、实验目的1. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。
2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。
二、实验内容实验线路与图1-1相同，用DVCC-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”电路板。
1. 实验前先任意设定三条支路电流正方向。
如图1-1中的I1、I2、I3的方向已设定。
闭合回路的正方向可任意设定。
2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。
3. 熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字电流表的“＋、－”两端。
4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。
5. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之。
三、预习思考题1. 根据图1-1的电路参数，计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表中，以便实验测量时，可正确地选定电流表和电压表的量程。
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。
直流电压、电流和电阻的测量实验报告
直流电压、电流和电阻的测量实验报告学生序号：6 实验报告课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：张冶沁成绩：__________________ 实验名称：直流电压、电流和电阻的测量实验类型：电路实验同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1.掌握直流电源、测量仪表以及数字万用表的使用方法；2.掌握测量直流电压、电流和电阻的直接测量方法；3.了解测量仪表量程、分辨率、准确度对测量结果的影响。
4.学习如何正确表示测量结果。
二、实验内容和原理1.数字式仪表测量误差计算方法数字显示的直读式仪表，其误差常用下列三种方式表示：?=?（a%）x?几个字?=?（a%）x?（b%）xm?=?（a%）x?（b%）xm?几个字式中，x为被测量的指示值；xm为仪表满偏值，也就是仪表量程；a为相对误差系数；b为误差固定项。
从上述三种表达式可知，数字表的误差主要由与被测值大小有关的相对量和与被测量大小无关的固定量以及显示误差共同组成。
其中，前者是由于仪表基准源、量程放大器、衰减器的衰减量不稳定及校准不完善的非线性等因素引起的误差；后者包括仪表零点漂移、热电势、量化误差和噪声引起的误差。
2.电路基本测量方法。
直接测量的结果表示为：x?u（cP）。
其中，x：n次测量的平均值；uc：合成不确度；P：置信概率。
3.数字万用表测量误差的计算方法。
将直流电压表跨接（并接）在待测电压处，可以测量其电压值。
直流电压表的正负极性与电路中实际电压极性相对应时，才能正确测得电压值。
电流表则需要串联在待测支路中才能测量在该支路中流动的电流。
电流表两端也标有正负极性，当待测电流从电流表的“正”流到“负”时，电流表显示为正值。
直流仪表的测量误差通常由其说明书上的计算公式给出，与测量值以及量程大小有关。
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）。
直流数字电压表的设计与实现毕业论文开题报告
武昌理工学院信息工程学院毕业设计(论文)开题报告题目：直流数字电压表的设计与实现学院：信息工程学院专业：通信工程学号：20134226025学生姓名：王政指导教师：张健二○一六年十一月十三日1．涉及本课题的研究现状综述电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压作为主要被控参数，测量方式也不尽相同。
传统的模拟式电压表并不能适应现代化的需求，尽管传统的电压表结构简单，价格低廉，但是指针式刻度电压表功能单一，进度低，容易引起视差和视觉疲劳，灵敏度和精确度并不能满足数字化的需求，所以出现了数字电压表。
数字电压表简称DVM，它采用数字化测量技术，将被测电压（模拟量）转换为数字量，并将测量结果以数字形式显示出来的电子测量仪器。
数字电压表与指针式电压表相比，具有精度高、速度快、输入阻抗大、数字显示、读数准确方便、抗干扰能力强、测量自动化程度高等优点，因此能广泛应用于生产生活中。
最近的几十年来，随着半导体技术、集成电路和微处理器技术的发展，数字电路和数字化测量技术也有了巨大的进步，从而促使了数字电压表的快速发展，并不断出现新的类型。
数字电压表从1952年问世以来，经历了不断改进的过程，从最早采用继电器、电子管和形式发展到了现在的全固态化、集成化，另一方面，精度也从0.01%-0.005%。
同时，为革新电子测量中的烦锁和陈旧方式也催促了数字电压表的飞速发展，如今，它又成为向智能化仪表发展的必要桥梁，成为诸多数字化仪表的核心与基础。
以数字电压表为核心，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。
目前，由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。
而且单片机技术在社会各领域中得到了广泛的应用。
在直流数字电压表系统中，单片机更是取代了由齿轮调节延迟时间的表盘旧式市发展速度，成为日后此系统中的核心部分。
由于单片机具有一些突出的优点：体积小、重量轻、电源单一、功能强、价格低；数据大都在单片机内部传送，运行速度快、抗干扰能力强、可靠性高，所以单片机被广泛的应用于测控系统、数据采集、智能仪器仪表、机电一体化产品、智能接口、计算机通信以及单片机的多级系统等领域2．课题的主要任务及预期达到的目标本设计由单片机控制系统、信号输入电路、A/D转换电路、LED显示电路组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。