简易数字电压表的设计说明
简易数字电压表的设计与制作毕业设计论文
目录第一部分设计任务与调研 (1)1、毕业设计的主要任务 (1)2、设计的思路、方法 (1)3、调研相关的资料 (2)4、调研的目的和总结 (2)第二部分设计说明 (3)1、理论分析 (3)1.1 AT89C51单片机概述 (3)1.2 AD转换器工作原理 (5)1.3 ADC0809介绍 (7)1.4 四位LED数码管介绍 (9)2、系统硬件设计 (10)2.1单片机晶振电路 (10)2.2单片机复位电路 (10)2.3 LED显示电路 (11)2.4数字电压表硬件接线 (12)2.5焊接元件元件介绍 (13)3、系统软件设计 (14)3.1程序流程图 (14)3.2 A/D转换子程序 (14)3.3 显示子程序 (15)第三部分设计成果 (16)1、数字电压表仿真程序 (16)2、软件调试 (18)2.1 Keil软件调试程序 (18)2.2 Proteus软件仿真调试 (19)3、硬件调试 (20)第四部分结束语 (21)第五部分致谢 (22)第六部分参考文献 (23)第一部分设计任务与调研1、毕业设计的主要任务本课题要求设计一个能正确测量模拟电压0-5v,误差<1%,利用ADC 0809采样输入的模拟量,转换后的电压值显示在4位数码管上。
具体要求如下。
(1)采用51单片机进行控制,显示采用LED显示,设计硬件电路。
(2)设计硬件结构框图,在proteus仿真系统上搭建设计平台。
(3)下载程序至设计平台,调试程序,实现程序功能。
(4)购买元器件焊接制作电路板。
(5)下载烧录程序至电路板中进行测试。
(6)撰写毕业设计成果报告,进行毕业答辩。
2、设计的思路、方法用ADC0809作为采样输入,经过模数转换后送到单片机,然后有单片机给数码管输入数字信号,控制数码管显示。
通过优化程序、提高硬件精度等级、校正基准电压等方法使得测量误差<1%。
进行根据设计任务的要求,选用合适的单片机型号和其他元件,然后在proteus仿真软件上画出电路原理图,利用keil软件编写控制程序后下载程序到仿真软件进行调试,通过调试结果反馈信息再修改调整控制程序和硬件电路,最后制作基于单片机控制的数字电压表电路板,电路板制作完成后进行测试和测量。
简易直流数字电压表
课程设计简易直流数字电压表设计题目:简易直流数字电压表专业:电气工程及其自动化年级:08级学号:**************:***目录引言 (1)1 设计目的和要求 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 设计内容及要求 (3)2 数字电压表的基本原理 (3)2.1 数字电压表组成电路 (3)2.2 系统功能 (4)3 元器件的介绍 (5)3.1132A/D转换器MC14433的介绍 (5)3.2MC14433引脚功能说明 (8)3.3 七段锁存—译码—驱动器MC4511的介绍 (10)3.4 七路达林顿驱动器阵列MC1413的介绍 (12)3.5 高精度低漂移能隙基准电源MC1403的介绍 (12)4 课程设计调试的要点 (12)4.1 电路调试 (12)4.2 功能调试 (13)5 课程设计器材和供参考选择的元器件 (13)6 课程设计报告结论 (13)6.1 按设计内容要求整理实验数据及调试中的波形 (14)6.2 画出设计内容中的电路图、接线图 (15)6.3 总结设计数字电压表的体会 (15)引言传统的模拟式(即指针式)电压表已有100多年的发展史,虽然不断改进与完善,仍无法满足现代电子测量的需要,数字电压表自1952年问世以来,显示强大的生命力,现已成为在电子测量领域中应用最广泛的一种仪表。
数字电压表简称DVM(Digital Voltmeter),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。
智能化数字电压表则是最大规模集成电路(LSI)、数显技术、计算机技术、自动测试技术(ATE)的结晶。
一台典型的直流数字电压表主要由输入电路、A/D转换器、控制逻辑电路、计数器(或寄存器)、显示器,以及电源电路等级部分组成,如下图1-1所示:图1-1 直流数字电压表的基本方框图其中A/D转换器是数字电压表的核心,xu表示其输入。
它的数字输出可由打印机记录,也可以送入计算机进行数据处理。
简易数字电压表的设计(论文)
目录1引言 (2)2系统硬件设计 (2)2.1 ATMEL89C5单片机系统和显示电路 (3)2.2 A/D转换电路 (4)3系统软件设计 (5)3.1初始化程序 (5)3.2 A/D转换子程序 (5)3.3显示子程序 (6)4系统安装调试及结果 (14)4.1系统安装调试 (14)4.1.1 电路焊接 (14)4.1.2 程序下载及程序下载 (14)4.2系统调试结果 (14)4.2.1 调试所用工具 (14)4.2.2记录测试数据 (14)5总结 (15)6致谢 (15)7注释8参考文献简易数字电压表的设计【内容摘要】此在现代检测技术中,常需用高精度数字电压表进行现场检测,将检测到的数据送入微计算机系统,完成计算、存储、控制和显示等功能。
本文中的数字电压表的控制系统采用ATMEL89C5单片机,A/D转换器采用TLC549为主要硬件,实现数字电压表的硬件电路与软件设计。
该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少,成本低,调节工作可实现自动化。
【关键词】数字单片机;数字电压表;A/D转换;模拟信号数字电压表(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。
2系统硬件设计硬件电路设计主要包括:ATMEL89C5单片机系统,A/D转换电路,显示电路图2-1是数字电压表硬件电路原理图。
图2-1数字电压表硬件电路原理图2.1 ATMEL89C51单片机系统和显示电路由于单片机体积小、重量轻、价格便宜,所以本系统采用 ATMEL89C51单片机,其原理图如图1所示。
简易数字电压表的设计
单片机课程设计姓名:罗双林学号: 03班级:电气082成绩:指导教师:吴玉蓉设计时刻: 2020-1-4——2020-1-16摘要简易数字电压测量电路由A/D转换、数据处置及显示操纵等组成。
当外部0~5V的模拟信号输入时,第一通过ADC0809转换模块进行转换,转换成数字信号并进入通道进行选择后,将信号传入STC89C52RC单片机时,单片机通过按键电路中的一个按键来选择单路仍是8路,另一个按键作单路显示时选择通道,被选择完毕后将数据送入到显示器。
Simple digital voltage measurement circuit by the A/D conversion, data processing and display control etc.When external 0 ~ 5-v analog signal input, first by ADC0809 conversion module for conversion, converted into digital signals and into the passage, after selecting the signal STC89C52RC microcontroller, introduced into the microcontroller through buttons circuit a button to choose single road or , another button for single road show when choosing the right channel, when choosing after completion will enter data into to the display.目录第一章课程设计任务书 (4)设计目的任务及要求 (4)设计时刻及进度安排 (4)第二章课程设计说明书 (5)设计方案 (5)系统硬件电路的设计 (6)要紧元件选型及相关功能介绍 (7)系统软件设计 (13)第三章结论及心得体会 (15)参考文献 (15)附录 ..................................................................................................错误!未定义书签。
简易数字电压表的设计
摘要随着时代的进步及单片机技术的发展,单片机广泛的应用与测量技术中。
以往的测量技术与之相比,只能将被测量通过指针式指示仪表显示测量数值,但是指针式仪表读数不方便,且不易于实现计算机控制。
指针式的测量不够精确,随着长时间的使用可能会造成欧姆调零以及机械调零的磨损,这都会对数据的测量造成很多困难,而采用数字式电压表来测量就可以避免这种情况的发生,而且操作更加方便。
本文中数字电压表的控制系统采用AT89S52单片机实现模拟电压信号的检测与显示,A/D转换器采用ADC0809为主要硬件,实现数字电压表的硬件电路与软件设计。
该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少,成本低,调节工作可实现自动化,还可以方便地进行8路A/D转换的测量,远程测量结果传送等功能。
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显示。
设计结果能实现相应的功能。
关键词:转换器; 单片机; 数码管; 数字电压表目录1. 引言 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 作品要求及功能 (2)2. 总体设计 (3)2.1 各模块方案选择与论证 (3)2.2 总体设计框图 (3)3. 系统硬件电路设计 (5)3.1 单片机芯片选择AT89S52介绍 (5)3.1.1 主要特性 (5)3.1.2 引脚说明 (6)3.1.3 振荡器特性 (8)3.1.4 芯片擦除 (8)3.2 A/D转换模块设计 (9)3.2.1 ADC0809A/D功能描述 (9)3.2.2 ADC0809A/D工作原理 (10)3.2.3 ADC0809应用说明 (10)3.3 电压显示电路 (10)3.4 时钟电路设计 (11)3.5 复位电路设计 (12)4. 系统程序设计 (13)4.1 软件总体框架设计 (13)4.2 模/数转换测量子程序 (13)4.3 LED显示子程序 (14)5. 制作与调试 (16)5.1 硬件电路的布线与焊接 (16)5.2 调试 (16)5.2.1 系统硬件调试 (16)5.2.2 系统软件调试 (16)5.2.3 调试心得 (17)5.2.4 测试数据 (17)6. 结论 (19)参考文献 (20)谢辞 ................................................. 错误!未定义书签。
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简易数字电压表的设计_microsoft_word_文档简易数字电压表的设计_microsoft_word_文档题题目:目:简易数字电压表的设计简易数字电压表的设计姓姓名:周光豆名:周光豆曾玉曾玉学学号:号:201001330122 201001330121 指导老师:指导老师:粟慧龙粟慧龙设计时间:设计时间:2001220012 年年4 4 月月2727 日日班级:铁道通讯101 班(电子信息工程系电子信息工程系) 单片机原理及应用课程设计报告书目录1. 引言1 1.1.设计意义1 1.2.系统功能要求1 1.3.本组成员所做的工作1 2方案设计.2 2.1 系统的设计任务2 2.2 设计方案2 2.3 软硬件开发环境3 3硬件设计.3 3.1 单片机主电路设计3 3.2 测量、转换电路设计5 3.3 显示电路设计7 4软件设计. 11 4.1 主程序设计.11 4.2 模块程序设计.12 5系统调试15 6设计总结15 7 附录16 附录7.1 硬件原理图.16 附录7.2 程序清单.17 8参考文献20 简易数字电压表的设计单片机原理及应用课程设计 1 简易数字电压表的设计简易数字电压表的设计 1. 引引言言 1.1. 设计意义本文介绍了基于89c51 单片机的一种8 路输入电压测量电路,该电路采用ADC0809 作为A/D 转换元件。
1.2 .系统功能要求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。
1.3 .本组成员所做的工作周光豆:程序编写及调试,帮助检测硬件电路周光豆、曾玉:硬件焊接,系统测试曾玉:焊接部分电路、帮助系统测试、论文撰写、心得总结。
简易数字电压表课程设计
简易数字电压表课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电压表的基本工作原理和电路连接方式;2. 学生能够掌握简易数字电压表的使用方法和读数技巧;3. 学生能够了解电压的单位换算,并能进行简单的计算。
技能目标:1. 学生能够正确连接电压表的电路,并进行电压测量;2. 学生能够通过操作简易数字电压表,准确读取电压值,并记录数据;3. 学生能够运用所学知识解决实际电路中的电压问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子测量工具的兴趣,激发学习电子技术的热情;2. 培养学生严谨、细致的实验态度,注重实验操作的规范性和安全性;3. 培养学生团队合作精神,学会分享和交流实验过程中的心得体会。
课程性质分析:本课程为电子技术基础课程,以实验为主,结合理论教学。
简易数字电压表是电子测量工具的基础,通过本课程的学习,使学生掌握基本的电压测量方法。
学生特点分析:学生为初中生,具备一定的物理知识和实验操作能力。
学生对电子技术感兴趣,但可能对电压表的使用方法和电路连接不够熟悉。
教学要求:1. 理论与实践相结合,注重实验操作技能的培养;2. 注重启发式教学,引导学生主动探究和解决问题;3. 关注学生的个体差异,提供个性化指导,确保每个学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 电压表基本原理:讲解电压表的工作原理,包括磁电式电压表和数字电压表的区别与联系,重点介绍数字电压表的原理和特点。
教材章节:第二章第二节《电压表的原理与使用》2. 电压表的使用方法:详细讲解电压表的电路连接方法,操作步骤,读数技巧以及注意事项。
教材章节:第二章第三节《电压表的使用与维护》3. 电压单位换算:介绍电压的单位制,换算关系,并进行实际计算。
教材章节:第一章第四节《电学单位制》4. 实际电路电压测量:设计实际电路,指导学生运用电压表进行电压测量,分析测量结果。
教材章节:第二章第四节《电压测量》5. 数字电压表操作练习:安排学生进行数字电压表的实操练习,巩固所学知识,提高操作技能。
简易数字电压表课程设计
简易数字电压表课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电压表的基本工作原理,掌握其电路组成和功能。
2. 学生能描述简易数字电压表的结构,了解其显示原理。
3. 学生掌握电压的测量方法,能够正确使用简易数字电压表进行电压测量。
技能目标:1. 学生能够独立完成简易数字电压表的组装和调试。
2. 学生能够运用所学的电压测量知识,解决实际电路中的电压测量问题。
3. 学生通过实际操作,提高动手能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发学习热情,形成积极探索的学习态度。
2. 学生通过合作学习,培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生了解电压表在实际应用中的作用,认识到电子技术在日常生活和工业生产中的重要性。
课程性质:本课程为电子技术基础课程,通过理论与实践相结合的方式,使学生掌握电压测量方法,提高学生的实际操作能力。
学生特点:本课程针对初中或高中年级学生,他们对电子技术有一定的基础知识,好奇心强,动手能力逐渐提高。
教学要求:教师需采用启发式教学,引导学生主动探索,注重培养学生的动手能力和问题解决能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,给予每个学生充分的实践机会。
通过课后评估,检验学生的学习成果,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 电压表基本原理:介绍电压表的工作原理,包括磁电式和数字式电压表的原理区别。
- 教材章节:第二章第三节《电压与电压测量》2. 简易数字电压表结构:分析简易数字电压表的电路组成,显示部分原理。
- 教材章节:第二章第五节《数字电压表的组成与原理》3. 电压测量方法:讲解电压测量的步骤、注意事项以及不同量程的选择。
- 教材章节:第二章第四节《电压测量方法及注意事项》4. 实践操作:进行简易数字电压表的组装、调试及实际电压测量。
- 教材章节:实验章节《电压测量实验》5. 故障分析与处理:介绍常见的电压表故障现象,分析原因并学会处理方法。
- 教材章节:附录《电压表常见故障及处理方法》教学内容安排与进度:第一课时:电压表基本原理,介绍磁电式和数字式电压表的原理区别。
一种简易数字电压表的设计与制作
一种简易数字电压表的设计与制作
1引言
在电量的测量中,电压、电流和频率是最基本的三个被测量,而电压的测量最为常见,现在学生使用的数字万用表能够测量多种电量,并且具有一定的精度,使用方便。
为了让学生更好地了解数字电压表的工作原理,从而激发他们对单片机课程的学习兴趣,本文从软硬件设计、proteus仿真、制作实物、误差分析几个方面着手,阐述数字电压表的工作原理、数据的程序处理方法、数字信号软件滤波原理。
2.硬件设计
硬件电路设计由4个部分组成:a/d转换电路,at89c51单片机系统,led显示系统、测量电压输入电路。
硬件电路设计框图如图1所示。
其总设计框图如下:。
简易数字电压表
单片机课程设计报告简易数字电压表一、设计任务与要求1.电压表的测量范围为0-5V;2.测量精度约为20mV。
二、方案设计与论证方案一:选择MC14433A/D转换器、CD4511等元器件设计电路:方案二:用单片机设计电路:设计采用STC89C52单片机、A/D转换器ADC0809和共阴数码管为主要硬件,分析了数字电压表Proteus软件仿真电路设计及编程方法。
将单片机应用于测量技术中,采用ADC0809将模拟信号转化为数字信号,用STC89C52实现数据的处理。
通过数码管以扫描的方式完成显示。
方案比较:方案1:3为半双积分式A/D转换器MC14433转换精度为读数的±0.05%±1字,并能很方便地判断出是否超欠量程,以便于量程的自动切换功能的实现,其中集成了双积分式A/D转换器所有的CMOS模拟电路和数字电路。
具有输入阻抗高,功耗低,电源电压范围宽,精度高等特点,并且具有自动校零和自动极性转换功能。
缺点是工作速度低,且外围电路需配基准电源,短译码驱动器和位驱动器,电路较复杂。
方案2:设计电路简单。
易于控制,且性能稳定;单调试过程需要一定的编程基础,可利用Proteus软件仿真电路设计和调试。
Proteus软件是一种电路分析和实物模拟仿真软件。
它运行于Windows操作系统上,可以进行仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,是集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能强大,具有系统资源丰富、硬件投入少、形象直观等优点,因此可用此软件方便调试电路。
经过以上两种方案的特点比较,方案二中的电路设计采用比较常见的元器件,对这种方案有一定的专业基础,故采用第二种方案。
三、单元电路设计与参数计算1 A/D转换模块1.1 ADC0809主要特性ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器,带有使能控制端,与微机直接接口,片内带有锁存功能的8路模拟多路开关,可以对8路0-5V输入模拟电压信号分时进行转换,由于ADC0809设计时考虑到若干种模/数变换技术的长处,所以该芯片非常适应于过程控制,微控制器输入通道的接口电路,智能仪器和机床控制等领域。
