課程設(shè)計(jì)-- 電壓測量程序設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-05-15 16:04 本頁面
【正文】 ............. 10 硬件調(diào)試 ...................................... 10 軟件調(diào)試 ...................................... 10 總結(jié) ......................................... 11 參考文獻(xiàn) ...................................... 11 附錄 1：源程序 附錄 2：電路總圖 引言 數(shù)字電壓表最初是伺服步進(jìn)電子管比較式，其優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度比較高，但是采樣速度慢，重量達(dá)幾十公 斤，體積大。繼之出現(xiàn)了斜波式電壓表，它的速度方面稍有提高，但是準(zhǔn)確度低，穩(wěn)定性差，再后來出現(xiàn)了比較式儀表改進(jìn)逐次漸近式結(jié)構(gòu)，它不僅保持了比較式準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，而且速度也有了很大的提高，但它有一缺點(diǎn)是抗干擾能力差，很容易受到外界各種因素的影響。隨后，在斜波式的基礎(chǔ)上雙引伸出階梯波式，它的唯一的進(jìn)步是成本降低了，可是準(zhǔn)確寬，速以及抗干擾能力都未能提高。而現(xiàn)在，數(shù)字電壓表的發(fā)展已經(jīng)是非常的成熟，就原理來講，它從原來的一，二種已發(fā)展到多種，在功能上講，則從測單一參數(shù)發(fā)展到能測多種參數(shù)；從制作元件來看，發(fā)展到了集成電 路，準(zhǔn)確度已經(jīng)有了很大的提高，精度高達(dá) 1NV；讀數(shù)每秒幾萬次，而相對以前，它的價格也有了降低了很多。 目前實(shí)現(xiàn)電壓數(shù)字化測量的方法仍然模 數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換的方法。而數(shù)字電壓表種類繁多，型號新異，目前國際仍未有統(tǒng)一的分類方法。而常用的分類方法有如下幾種： 按用途來分：有直流數(shù)字電壓表，交、直流數(shù)字電壓表，交直流萬用表等。 按顯示位數(shù)來分：有 4 位， 5 位， 6 位， 7 位， 8 位等。 4 按測量速度來分：有低準(zhǔn)確度，中準(zhǔn)確度，高準(zhǔn)確度等。 按測量速度來分：有低速，中速，高速，超高速等。 但在日常生活中，數(shù)字電壓表一般是按照原 理不同進(jìn)行分類的，目前大致分為以下幾類：比較式，電壓 —— 時間變換式，積分式等。 在電量的測量中，電壓、電流和頻率是最基本的三個被測量。其中，電壓量的測量最為經(jīng)常。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更是經(jīng)常需要測量高精度的電壓，所以數(shù)字電壓表就成為一種必不可少的測量儀器。另外，由于數(shù)字式儀器具有讀數(shù)準(zhǔn)確方便、精度高、誤差小、靈敏度高和分辨率高、測量速度快等特點(diǎn)而倍受用戶青睞，數(shù)字式電壓表就是基于這種需求而發(fā)展起來的，是一種必不可少的電子測量儀表。 基于單片機(jī)系統(tǒng)及 A/D 轉(zhuǎn)換芯片的電壓表 這種方案是利用單片機(jī)系統(tǒng)與 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、顯示模塊等的結(jié)合構(gòu)建數(shù)字電壓表。由于單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)成熟，利用單片機(jī)系統(tǒng)的軟硬件結(jié)合，可以組裝出許多的應(yīng)用電路來。此方案的原理是模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換芯片的基準(zhǔn)電壓端，被測量電壓輸入端分別輸入基準(zhǔn)電壓和被測電壓。模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換芯片將被測量電壓輸入端所采集到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號，然后通過對單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行軟件編程，使單片機(jī)系統(tǒng)能按規(guī)定的時序來采集這些數(shù)字信號，通過一定的算法計(jì)算出被測量電壓的值。最后單片機(jī)系統(tǒng)將計(jì)算好了的被測電壓值按一定的時序送入顯示電路模塊加以顯示。 本設(shè)計(jì)使 用的單片機(jī)的簡介 本設(shè)計(jì)中選用是 51 系列的 AT89C52，它是低電壓、低功耗、高性能的 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4KB 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器和 128B 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器， 32 個 I/O 口線，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路，并與 MCS51 系列單片機(jī)兼容。在設(shè)計(jì)中，單片機(jī)起著連接硬件電路與程序運(yùn)行及存儲數(shù)據(jù)的任務(wù)，一方面，它將 A/D 轉(zhuǎn)換器、顯示器等通過 I/O 口地址線和數(shù)據(jù)線連接起來；另一方面，它將用戶下載的程序通過控制總線控制數(shù)據(jù)的輸入輸出，從而實(shí)現(xiàn)測電壓的功能 。 本設(shè)計(jì)使用的 1602 的簡介 1602 液晶是 工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示 16*2 即 32 個字符。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器已經(jīng)存儲了 160 個不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字 這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼 。使用時直接編寫軟件程序按一定的時序驅(qū)動即可。它的特點(diǎn)是顯示字跡清楚，價格相對便宜。 選用的 A/D0809 簡介 AD0809 是 8 位逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器，它是由一個 8 路的模擬 開關(guān)、一個地址鎖存譯碼器、一個 A/D 轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸
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