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基于單片機的直流數(shù)字電壓表的設(shè)計(已修改)

2025-07-02 02:04 本頁面
 

【正文】 常用電子設(shè)備維護實踐實習報告 學院:信息學院 專業(yè)班級:電信101班 姓名:黃致偉 學號:3100718122 設(shè)計題目:基于單片機的直流電壓表的設(shè)計 目錄目錄 11 題目名 22 功能和技術(shù)指標要求 23 國內(nèi)外相關(guān)情況概述 3 數(shù)字電壓表簡介 3 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 34 技術(shù)方案 4 檢測的基本原理 4 總體技術(shù)方案 45 硬件設(shè)計 5 各模塊電路介紹 5 單片機模塊 5 A/D轉(zhuǎn)換電路模塊 6 A/D轉(zhuǎn)換芯片的選擇 6 ADC0809工作原理 7 ADC0809與單片機的接口方法 8 顯示電路模塊 9 1602LCD主要技術(shù)參數(shù): 9 引腳功能說明 10...... ..................................................10 晶振電路模塊 11..............................................................10................ 10......... 116 總體電路原理圖 147 PCB圖: 158 軟件設(shè)計 16 主程序設(shè)計 16 AD轉(zhuǎn)換子程序 17 顯示子程序 189 硬件調(diào)試 19 調(diào)試步驟 19 可能出現(xiàn)的問題解答 1910 軟件調(diào)試 1911 顯示結(jié)果及誤差分析 20 顯示結(jié)果 22 誤差分析 2312 實習總結(jié): 2413 基于單片機的直流數(shù)字電壓表設(shè)計C51源程序 2514 參考文獻 321 題目名 基于單片機的直流電壓表的設(shè)計2 功能和技術(shù)指標要求(1)能夠測試負載的直流電壓值1V30VDC(2)能用LCD1602顯示電壓值(3)測量精度達為177。1%(4)自制直流穩(wěn)壓電源(5)系統(tǒng)具備復位功能3 國內(nèi)外相關(guān)情況概述 數(shù)字電壓表簡介 數(shù)字電壓表簡稱DVM,它是采用數(shù)字化測量技術(shù)設(shè)計的電壓表。從性能來看:數(shù)字電壓表的發(fā)展從一九五二年美國NLS公司由四位電子管數(shù)字電壓表精度千分之一到現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)8位數(shù)字電壓表。參數(shù)可測量直流電壓、交流電壓、電流、阻抗等。測量自動化程度不斷提高,可以和計算機配合顯示、計算結(jié)果、然后打印出來。目前世界上美國FLUKE公司,在直流和低頻交流電量的校準領(lǐng)域居國際先進水平。例如該公司生產(chǎn)的“4700A”多功能校準器和“8505”危機數(shù)字多用電壓表,可用8位顯示,直流精度可達到177。5/106。帶有A/D變換模式、數(shù)據(jù)輸出接口形式IEEE488。具有比率測量軟件校準和有交流電阻、電流選件。還具有高精度電壓校準器“5400A”、“5200A”、“5450A”等數(shù)字儀表,都是作為一級計量站和國家級計量站使用的標準儀表。還有英國的“7055”數(shù)字電壓表采用脈沖調(diào)制技術(shù)。日本橫河公司的“2501”型采用三次采樣等等在不斷的蓬勃發(fā)展。從發(fā)展過程來看:數(shù)字電壓表自1952年問世以來,已有50年多年的發(fā)展史,大致經(jīng)歷了五代產(chǎn)品。第一代產(chǎn)品是20世紀50年代問世的電子管數(shù)字電壓表,第二代產(chǎn)品屬于20世紀60年代出現(xiàn)的晶體管數(shù)字電壓表,第三帶產(chǎn)品為20世紀70年代研制的中、小規(guī)模集成電路的數(shù)字電壓表。今年來,國內(nèi)外相繼推出有大規(guī)模集成電路(LSI)或超大規(guī)模集成電路(VLSI)構(gòu)成的數(shù)字電壓表、智能數(shù)字電壓表,分別屬于第四代、第五代產(chǎn)品。它們不僅開創(chuàng)了電子測量的先河,更以高準確度、高可靠性、高分辨力、高性價比等優(yōu)良特性而受到人民的青睞。 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 數(shù)字電壓表作為電壓表的一個分支,在近五十年間得到巨大發(fā)展,構(gòu)成數(shù)字電壓表的核心器件已從早期的中小規(guī)模電路跨入到大規(guī)模ASIC(專用集成電路)階段。數(shù)字電壓表涉及的范圍也從傳統(tǒng)的測量擴展至自動控制、傳感、通信等領(lǐng)域,展示了廣闊的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)電壓表的設(shè)計思路主要分為:用電流計和電阻構(gòu)成的電壓表;用中小規(guī)模集成電路構(gòu)成的電壓表;用大規(guī)模ASIC(專用集成電路)構(gòu)成的電壓表。這幾中電壓表設(shè)計方式各有優(yōu)勢和缺點,分別適用于幾種特定的應(yīng)用環(huán)境,同時,也為很多新穎的電壓表的設(shè)計所借鑒和依據(jù)。近入21世紀,隨著信息技術(shù)一日千里的發(fā)展,電壓表也必經(jīng)歷從單一測量向數(shù)據(jù)處理、自動控制等多功能過度的這一歷程,特別是計算機技術(shù)的發(fā)展必將出現(xiàn)智能化技術(shù)。因此,把電壓表和計算機技術(shù)相結(jié)合的智能化電壓表就將成為21世紀的新課題。目前,數(shù)字化儀器與微處理器取得令人矚目的進展,就其技術(shù)背景而言,一個內(nèi)藏微處理器的儀表意味著計算機技術(shù)向儀器儀表的移植,它所具有的軟件功能使儀器呈現(xiàn)出有某種延伸,強化的作用。這相對于過去傳統(tǒng)的、純硬件的儀器來說是一種新的突破,其發(fā)展?jié)摿κ志薮?,這已為70年代以來儀表發(fā)展的歷史所證實。概括起來,具有微處理器的儀表具有以下特點:①測量過程的軟件控制對測量數(shù)據(jù)進行存儲及運算的數(shù)據(jù)處理功能是儀表最突出的特點;②在儀器的測量過程中綜合了軟件控制及數(shù)據(jù)處理功能,使一機多用或儀器的多功能化易于實現(xiàn),成為這類儀器的又一特點;③以其軟件為主體的智能儀器不僅在使用方便、功能多樣化等方面呈現(xiàn)很大的靈活性。下面從5個方面闡述新型數(shù)字儀表的發(fā)展趨向。(1)廣泛采用新技術(shù),不斷開發(fā)新產(chǎn)品隨著科學技術(shù)的發(fā)展,新技術(shù)的廣泛應(yīng)用,新器件的不斷出現(xiàn)。首先是A/D轉(zhuǎn)換器:20世紀90年代世界各國相繼研發(fā)了新的A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)。例如,四斜率A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)(美國)、余數(shù)再循環(huán)技術(shù)(美國)、自動校準技術(shù)(英國)、固態(tài)真有效值轉(zhuǎn)換技術(shù)(英國)、約瑟夫森效應(yīng)基準源(2個納米穩(wěn)定度)、智能化專用芯片(80C51系列,荷蘭)等,這些新技術(shù)使數(shù)字電壓表向高準確度、高可靠性及智能化、低成本方向發(fā)展。另外,集成電路的發(fā)展使電壓表只在外圍配置少量元器件,即可構(gòu)成完整的智能儀表,可以完成儲存、計算、比較、控制等多項功能。(2)廣泛采用新工藝新一代數(shù)字儀表正朝著標準模塊化的方向發(fā)展。預計在不久的將來,更多的數(shù)字儀表將由標準化、通用化、系列化的模塊所構(gòu)成,給電路設(shè)計、安裝調(diào)試和維修帶來極大方便。(3)多從顯示儀表為徹底解決數(shù)字儀表不便于觀察連續(xù)變化量的技術(shù)難題;“數(shù)字/模擬條
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