【正文】 信息職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 設(shè)計 (論文 )題目： 基于單片機實現(xiàn)的 數(shù)字電壓表 專 業(yè)： 通信技術(shù) 班 級： 學 號： 姓 名： 指導教師： 二 ΟΟ 八 年 十二 月 三十 日 信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書 學 生 姓 名 學號 0 班級 通技 062 專業(yè) 通信技術(shù) 設(shè)計（或論文）題目 基于單片機實現(xiàn)的數(shù)字電壓表 指導教師姓名 職 稱 工作單位及所從事專業(yè) 聯(lián)系方式 備 注 助教 高級工程師 四有限公司 設(shè)計內(nèi)容： 1． 設(shè)計一款基于單片機實現(xiàn)的直流數(shù)字電壓表。 2． 主要功能： （ 1）可測量 0~50V 直流電壓，分辨率 ； （ 2）具有數(shù)碼管或 LCD 顯示電壓值功能； （ 3）具有量程自動轉(zhuǎn)換功能； （ 4）能實現(xiàn)多路信號的分時測量（可選項） 。 進度安排： 第 5 周 ： 查詢資料和制定方案； 第 7~9 周 ： 電路設(shè)計與仿真； 第 10~11 周 ： 軟件設(shè)計與仿真； 第 12~15 周 ： 樣機聯(lián)調(diào)與撰寫設(shè)計報告； 第 16~17 周 ： 參加答辯。 主要參考文獻、資料 (寫清楚參考文獻名稱、作者、出版單位 )： 1． 徐愛鈞 ． 智能化測量控制儀表原理與設(shè)計（第二版） ． 北京航空航天大學出版社， 20xx 2． 吳金戌，沈慶陽 ． 8051 單片機實踐與應用 ． 郭庭吉清華大學出版社， 20xx 3． 黃智偉 ． 全國大學生電子設(shè)計競賽訓練教程 ． 電子工業(yè)出版社， 20xx 4． 汪德彪 ． MCS51 單片機原理及接口技術(shù) （ 第一版 ）． 電子工業(yè)出版社， 20xx 審 批 意 見 教研室負責人： 年 月 日 備注：任務書由指導教師填寫，一式二份。其中學生一份，指導教師一份。 四川信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 I 目 錄 摘 要 ................................................................. 1 第 1 章 緒論 ........................................................... 2 第 2 章 方案設(shè)計 ....................................................... 3 方案選擇 ....................................................... 3 量程轉(zhuǎn)換方案設(shè)計 ........................................ 3 顯示 部分方案設(shè)計 ........................................ 3 方案論證 ....................................................... 4 第 3 章 硬件設(shè)計 ....................................................... 5 單片機控制模塊設(shè)計 ............................................. 5 時鐘電路 ................................................ 5 復位電路 ................................................ 5 量程轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計 ............................................... 6 電路選擇 ................................................ 6 工作原理及換算關(guān)系 ...................................... 6 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計 ..................................... 6 ADC0808 簡介 ............................................. 6 A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 ......................................... 8 顯示模塊設(shè)計 ................................................... 9 LCD 顯示模塊 ............................................. 9 LCD1602 的引腳功能 ....................................... 9 LCD1602 的顯示操作 ....................................... 9 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 .................................................. 14 主程序設(shè)計 .................................................... 14 A/D 轉(zhuǎn)換程序 .................................................. 15 中斷服務程序 .................................................. 15 第 5 章 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 ................................................ 16 四川信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 II 分局部調(diào)試 .................................................... 16 整機調(diào)試 ...................................................... 16 系統(tǒng)仿真 ...................................................... 17 結(jié) 論 ................................................................ 18 致 謝 ................................................................ 19 參考文獻 .............................................................. 20 附錄１ 系統(tǒng)源程序 .................................................... 21 附錄２ 整機原理圖 .................................................... 31 四川信息 職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 1 頁 共 31 頁 摘 要 電壓表是測量儀器中不可缺少的設(shè)備 ， 目前廣泛應用的是采用專用集成電路實現(xiàn)的數(shù)字電壓表。本系統(tǒng)以 AT89C51 單片機為核心，以逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器ADC080液晶顯示器 LCD1602 為主體，設(shè)計了一款簡易的數(shù)字電壓表，能夠測量0～ 50V 的直流電壓，最小分辨 率為 。 關(guān)鍵詞 AT89C51 單片機；電壓測量； A/D 轉(zhuǎn)換； LCD1602 液晶顯示四川信息 職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 2 頁 共 31 頁 第 1 章 緒論 數(shù)字電壓表的基本工作原理是利用 A/D 轉(zhuǎn)換電路將待測的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過相應換算后將測試結(jié)果以數(shù)字形式顯示出來的一種電壓表。較之于一般的模擬電壓表，數(shù)字電壓表具有精度高、測量準確、讀數(shù)直觀、使用方便等優(yōu)點。 電壓表的數(shù)字化測量，關(guān)鍵在于如何把隨時連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，完成這種轉(zhuǎn)換的電路叫模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ A/D）。數(shù)字電壓表的核心部件就是 A/D 轉(zhuǎn)換器，由于各種不同的 A/D 轉(zhuǎn)換原理構(gòu)成了各種 不同類型的 DVM。一般說來， A/D 轉(zhuǎn)換的方式可分為兩類：積分式和逐次逼近式。 積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器是先用積分器將輸入的模擬電壓轉(zhuǎn)換成時間或頻率，再將其數(shù)字化。根據(jù)轉(zhuǎn)化的中間量不同，它又分為 UT（電壓 時間）式和 UF（電壓 頻率）式兩種。 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器分為比較式和斜坡電壓式，根據(jù)不同的工作原理，比較式又分為逐次比較式及零平衡式等。斜坡電壓式又分為線性斜坡式和階梯斜坡式兩種。 在高精度數(shù)字電壓表中，常采用由積分式和比較式相結(jié)合起來的復合式 A/D 轉(zhuǎn)換器。本設(shè)計以 AT89C51 單片機為核心，以逐次比較型 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC080液晶顯示器 LCD1602 為主體，構(gòu)造了一款簡易的數(shù)字電壓表，能夠測量 1 路 0～ 50V 直流電壓，最小分辨率 。四川信息 職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 3 頁 共 31 頁 第 2 章 方案設(shè)計 實現(xiàn)數(shù)字電壓表的方案較多，目前廣泛采用的是基于 74 系列邏輯器件方案，本設(shè)計將介紹基于單片機實現(xiàn)的方案。 74 系列邏輯器件方案采用雙積分電路 +液晶顯示器 +邏輯電路 +定時采樣電路 +數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)，被測電壓信號由信號輸入端加到測量系統(tǒng)，進行預處理后送到后級電路。