基于51單片機(jī)的高精度數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-01 13:14 本頁(yè)面
【正文】 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）基于51單片機(jī)的高精度數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)摘要：隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子測(cè)量成為廣大電子工作者必須掌握的手段，對(duì)測(cè)量的精度和功能的要求也越來(lái)越高，而電壓的測(cè)量甚為突出，因?yàn)殡妷旱臏y(cè)量最為普遍[1]。本文介紹一種基于STC89C51單片機(jī)的一種電壓測(cè)量電路。該電路采用高精度、雙積分A/D轉(zhuǎn)換電路ICL7135，測(cè)量范圍為直流0+5伏，使用LED數(shù)碼管顯示。論文簡(jiǎn)單介紹了雙積分電路的原理、STC89C51的特點(diǎn)、ICL7135的功能和應(yīng)用，重點(diǎn)描述了高精度數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)思想，分析了軟、硬件各部分電路的工作原理、設(shè)計(jì)過(guò)程和調(diào)試過(guò)程，最后給出詳細(xì)的測(cè)試數(shù)據(jù)并且進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：電壓測(cè)量；STC89C51；ICL7135；高精度 Abstract: Along with the electronic science technology39。s development, the method which the electronic surveying into general electron worker must grasp, is also getting higher and higher to the survey precision and the function request, but the voltage survey is prominent really, because voltage survey most universal [1]. This article introduced that one kind based on the STC89C51 monolithic integrated circuit39。s one kind of voltage measurement electric circuit, this electric circuit uses the ICL7135 high accuracy, the double integral A/D switching circuit, the measuring range directs current 0+5 volts, uses the LED nixietube to demonstrate. The main text has given software and hardware system39。s various part of electric circuits emphatically, introduced the dyadic power distribution road39。s principle, the STC89C51 characteristic, the ICL7135 function and the application..Keywords: Voltage measurement。 STC89C51。 ICL7135。 double integral A / D converter 序言在電量的測(cè)量中，電壓、電流和頻率是最基本的三個(gè)被測(cè)量，其中電壓量的測(cè)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(cè)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(cè)量?jī)x器[1]。數(shù)字電壓表（Digital Voltmeter）簡(jiǎn)稱(chēng)DVM，它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流或交流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表[1]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)用模擬電壓表功能單一、精度低、體積大，且存在讀數(shù)時(shí)的視差，長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用易引起視覺(jué)疲勞，使用中存在諸多不便。而目前數(shù)字萬(wàn)用表的內(nèi)部核心多是模／數(shù)轉(zhuǎn)換器，其精度很大程度上限制了整個(gè)表的準(zhǔn)確度，可靠性較差。而數(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(cè)量速度快等特點(diǎn)而倍受青睞。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(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力[2]。與此同時(shí)，由DVM擴(kuò)展而成的各種通用及專(zhuān)用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平[2]。本文介紹一種基于STC89C51單片機(jī)的一種電壓測(cè)量電路,該電路采用ICL7135高精度、雙積分A/D轉(zhuǎn)換電路，使用LED數(shù)碼管顯示。目 錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)…………………………………………………………………5 ……………………………………………………………………………5 ………………………………………………………………………5第二章 設(shè)計(jì)思路………………………………………………………………6………………………………………………………………………6………………………………………………………………………7第三章 硬件設(shè)計(jì)…………………………………………………………………9……………………………………………………………………9 ……………………………………………9 A/D轉(zhuǎn)換電路主要構(gòu)造…………………………………………………10 …………………………………………………………… 18 STC89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)…………………………………………… 18 STC89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)……………………………………………19 顯示部分的設(shè)計(jì)……………………………………………………………20……………………………………………………… 20 LED顯示器接口原理…………………………………………………21第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)…………………………………………………………24……………………………………………… 24……………………………………………………………… 24 …………………………………………… 25…………………………………………………………26………………………………………………………………26第五章安裝與調(diào)試…………………………………………………………… 27 安裝和調(diào)試工具…………………………………………………………… 27………………………………………………………………… 27……………………………………………………………… 28 設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題……………………………………………………… 28…………………………………………………………………… 28總結(jié)……………………………………………………………………………… 30參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………31致謝…………………………………………………………………………………32附錄……………………………………………………………………………… 33 附錄一 電路元件清單………………………………………………………… 33附錄二 高精度數(shù)字電壓表電路原理圖……………………………………… 34附錄三 程序清單…………………………………………………………………36第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) 功能本設(shè)計(jì)的任務(wù)： 設(shè)計(jì)一個(gè)高精度數(shù)字電壓表，其測(cè)量范圍為05V直流電壓，精度不低于1%，測(cè)量結(jié)果數(shù)字顯示。（1）電源：給各模塊提供所需的電壓。（2）A/D轉(zhuǎn)換：將輸入模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將其送給控制、處理電路。（3）控制、處理系統(tǒng)：采集A/D轉(zhuǎn)換器傳過(guò)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，送往顯示部分；（4）顯示電路：將數(shù)字信號(hào)顯示出來(lái)。顯示電路控制、處理系統(tǒng)AD轉(zhuǎn)換圖11總體框圖 技術(shù)指標(biāo)1. 測(cè)量電壓范圍：05V的直流電壓；2. ；3. 顯示要清晰穩(wěn)定。第二章 設(shè)計(jì)思路（設(shè)計(jì)方案論證）（1）
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