[學(xué)士論文]畢業(yè)設(shè)計論文基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的設(shè)計(已修改)
2025-01-30 12:23 本頁面
【正文】 基于單片機(jī)的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計目錄 內(nèi)容摘要 2第1章 數(shù)字電壓表簡介 3 3 數(shù)字電壓表的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 3 數(shù)字電壓表的發(fā)展趨勢 3第2章 單片機(jī)的概述 4 單片機(jī)簡介 4 單片機(jī)的特點 5 單片機(jī)的應(yīng)用 5第3章 MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu) 6 MCS51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 6 內(nèi)部結(jié)構(gòu)概述 6 CPU結(jié)構(gòu) 6存儲器和特殊功能寄存器 7 P0P3口結(jié)構(gòu) 7 時鐘電路和復(fù)位電路……………. 8 8 單片機(jī)的復(fù)位狀態(tài)………………. 8第4章 硬件電路的設(shè)計及原理圖 9 9 LED 數(shù)碼管顯示器 11 11 LED數(shù)碼管的原理與接口 12 AT89S52芯片的簡介 12 硬件系統(tǒng)的整體框圖……….. 14 總原理圖 15第5章 軟件編程 15后記………………………………………………………………………………………………17參考文獻(xiàn) 17附錄…………… 18內(nèi)容摘要本報告介紹了基于AT89S52單片機(jī)為核心的、以AD0809數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片采樣、以1602液晶屏顯示的具有電壓測量功能的具有一定精度的數(shù)字電壓表。在實現(xiàn)基礎(chǔ)功能要求之上擴(kuò)展了串口通訊、時鐘功能、高壓報警、短路測試、電阻測量、交流電壓峰峰值和周期測試等功能，使系統(tǒng)達(dá)到了良好的設(shè)計效果和要求。關(guān)鍵詞：AT89S52單片機(jī)，模數(shù)轉(zhuǎn)換，液晶顯示，擴(kuò)展功能ABSTRACT：The report describes the AT89S52 based on the microcontroller as the core, AD0809 digitaltoanalog converter chip sampling, to 1602 LCD display with voltage measurement function with a certain precision of digital voltage meter. In achieving functional requirements based upon the expansion of serial munications, highpressure alarm, short circuit, electrical resistivity measurement, AC voltage and the peak of cycle testing and other functions, allowing the system to achieve good results and the design requirements.Keywords : AT89S52 SCM，analogtodigital，conversion functions LCD，expansion 設(shè)計目的自動化專業(yè)的專業(yè)實踐課程。本課程的任務(wù)是使學(xué)生通過“簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計”的設(shè)計過程，綜合所學(xué)課程，掌握目前自動化儀表的一般設(shè)計要求，工程設(shè)計方法，開發(fā)及設(shè)計工具的使用方法，通過這一設(shè)計實踐過程，鍛煉學(xué)生的動手能力和分析，解決問題的能力；積累經(jīng)驗，培養(yǎng)按部就班，一絲不茍的工作個對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力。設(shè)計任務(wù)及要求 設(shè)計電壓表并實現(xiàn)簡單測量。具有以下基本功能：⑴可以測量0~5V的8路輸入電壓值；⑵可在四位LED數(shù)碼管上輪流顯示或單路選擇顯示；⑶；⑷.測量誤差約為177。；⑸帶有一定的擴(kuò)展功能；第1章 數(shù)字電壓表簡介 數(shù)字電壓表（Digital Voltmeter）簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。 數(shù)字電壓表的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 數(shù)字電壓表是諸多數(shù)字化儀表的核心與基礎(chǔ),電壓表的數(shù)字化是將連續(xù)的模擬量如直流電壓轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示,這有別于傳統(tǒng)的以指針加刻度盤進(jìn)行讀數(shù)的方法, 避免了讀數(shù)的視差和視覺疲勞。目前數(shù)字電壓表的內(nèi)部核心部件是A/D轉(zhuǎn)換器, 轉(zhuǎn)換器的精度很大程度上影響著數(shù)字電壓表的準(zhǔn)確度,數(shù)字式電壓表是由高阻抗電壓表頭與分壓電路組成的。 位A/D轉(zhuǎn)換器：將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號?；鶞?zhǔn)電源：提供精密電壓，供A/D轉(zhuǎn)換器作參考電壓。譯碼器：將二十進(jìn)制（BCD）碼轉(zhuǎn)換成七段信號。驅(qū)動器：驅(qū)動顯示器的a、b、c、d、e、f、g七個發(fā)光段，驅(qū)動發(fā)光數(shù)碼管（LED）進(jìn)行顯示。顯示器：將譯碼輸出的七段信號進(jìn)行數(shù)字顯示，讀出A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。2．電路工作數(shù)字電壓表通過位選信號～進(jìn)行動態(tài)掃描顯示，由于MC1433電路的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果是采用BCD碼多路調(diào)制方法輸出，只要配上一塊譯碼器，就可以將轉(zhuǎn)換結(jié)果以數(shù)字方式實現(xiàn)四位數(shù)字的LED發(fā)光數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示?！敵龆嗦氛{(diào)制選通脈沖信號，選通脈沖為高電平，則表示對應(yīng)的數(shù)位被選通，此時該位數(shù)據(jù)在～端輸出。每個選通脈沖高電平寬度為18個時鐘脈沖周期，兩個相鄰選通脈沖之間間隔2個時鐘脈沖周期。和的時序關(guān)系是在脈沖結(jié)束后，緊接著是輸出正脈沖。以下依次為、和。其中對應(yīng)最高位（），則對應(yīng)最低位（）。在對應(yīng)、和選通期間，～輸出BCD全位數(shù)據(jù)，即以8421碼方式輸出對應(yīng)的數(shù)字0～9。在選通期間，～輸出千位的半位數(shù)0或1及過量程、欠量程和極性標(biāo)志信號。 數(shù)字電壓表的發(fā)展趨勢傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時代的需求，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，由精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與PC進(jìn)行實時通信。目前，由各種單片A/D 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測量、工業(yè)自動化儀表、自動測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。與此同時，由DVM擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測量技術(shù)提高到嶄新水平。 數(shù)字電壓表是諸多數(shù)字化儀表的核心與基礎(chǔ),電壓表的數(shù)字化是將連續(xù)的模擬量如直流電壓轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示,這有別于傳統(tǒng)的以指針加刻度盤進(jìn)行讀數(shù)的方法, 避免了讀數(shù)的視差和視覺疲勞。目前數(shù)字電壓表的內(nèi)部核心部件是A/D轉(zhuǎn)換器, 轉(zhuǎn)換器的精度很大程度上影響著數(shù)字電壓表的準(zhǔn)確度,本文A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809對輸人模擬信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換, 控制核心AT89C51再對轉(zhuǎn)換的結(jié)果進(jìn)行運算和處理,最后驅(qū)動輸出裝置顯示數(shù)字電壓信號。 數(shù)字式電壓表是由高阻抗電壓表頭與分壓電路組成的。數(shù)字式電壓表頭的等效輸入電阻通常在200M歐以上，滿量程時所流經(jīng)的電流通常在1皮安左右。以上述表頭制成的數(shù)字式電壓表，滿量程時所流經(jīng)的電流與量程有關(guān)，通常在1皮安至100微安之間
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