數(shù)字電壓表設計與制作報告-文庫吧
2025-07-06 09:51 本頁面
【正文】 21 IV 第一章 緒論 課題的應用場合在電量的測量中，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。數(shù)字電壓表簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術，把連續(xù)的模擬量轉換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。由于數(shù)字式儀器具有讀數(shù)準確方便、精度高、誤差小、測量速度快等特而得到廣泛應用。傳統(tǒng)的指針式刻度電壓表功能單一，進度低，容易引起視差和視覺疲勞，因而不能滿足數(shù)字化時代的需要。采用單片機的數(shù)字電壓表，將連續(xù)的模擬量如直流電壓轉換成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示，從而精度高、抗干擾能力強，可擴展性強、集成方便，還可與PC實時通信。數(shù)字電壓表是諸多數(shù)字化儀表的核心與基礎[2]。以數(shù)字電壓表為核心，可以擴展成各種通用數(shù)字儀表、專用數(shù)字儀表及各種非電量的數(shù)字化儀表。目前，由各種單片機和A/D轉換器構成的數(shù)字電壓表作全面深入的了解是很有必要的。本文是以簡易數(shù)字直流電壓表的設計為研究內(nèi)容，本系統(tǒng)主要包括三大模塊：轉換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及顯示模塊。其中，A/D轉換采用ADC0832對輸入的模擬信號進行轉換，控制核心AT89C51再對轉換的結果進行運算處理，最后驅動輸出裝置LED顯示數(shù)字電壓信號。 系統(tǒng)的功能和性能指標數(shù)字電壓表由A/D轉換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成，測量0～，由四位一體的7段數(shù)碼管顯示，誤差177。以AT89C51和ADC0832為核心內(nèi)件。ADC0832實現(xiàn)模數(shù)轉換。單片機AT89C51是整個系統(tǒng)的核心，實現(xiàn)輸入端的分路選擇（量程轉換），模數(shù)轉換后數(shù)據(jù)的處理及在數(shù)碼管上數(shù)據(jù)的顯示，提供ADC0832芯片的工作頻率等功能。第二章 總體方案 方案設計與選擇AT89C51具有如下特點：40個引腳，8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器AT89C51可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。AT89S5與AT89C51相比，前者的性能比后者高，所以本設計采用AT89C51芯片。數(shù)模轉換芯片選擇：ADC0809是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進行?！獢?shù)轉換的器件。其內(nèi)部有一個8通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉換，轉換時間為100μs。ADC0832 為8位分辨率A/D轉換芯片，其最高分辨可達256級，可以適應一般的模擬量轉換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片的模擬電壓輸入在0~5V之間。芯片轉換時間僅為32μS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉換速度快且穩(wěn)定性能強。由于ADC0832芯片的轉換時間短，并且性能比較高，所以采用ADC0832作為數(shù)模轉換芯片. 系統(tǒng)的總體結構數(shù)字電壓表系統(tǒng)硬件設計框圖第三章 硬件電路設計 硬件電路框圖硬件電路設計由6個部分組成。 A/D轉換電路，AT89C51單片機系統(tǒng)，LED顯示系統(tǒng)、時鐘電路、鍵盤以及測量電壓輸入電路。 數(shù)字電壓表系統(tǒng)硬件設計框圖 主要器件選擇與應用數(shù)模轉換芯片：ADC0832是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進行模—數(shù)轉換的器件。其內(nèi)部有一個8通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉換，轉換時間為100μs。ADC0832 為8位分辨率A/D轉換芯片，其最高分辨可達256級，可以適應一般的模擬量轉換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片的模擬電壓輸入在0~5V之間。芯片轉換時間僅為32μS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉換速度快且穩(wěn)定性能強。由于ADC0832芯片的轉換時間短，并且性能比較高，所以采用ADC0832作為數(shù)
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