【正文】 忘記轉(zhuǎn)換檔位而造成儀表測量精度的下降或損壞的危險。數(shù)字電壓、電流表已成為電壓、電流表設(shè)計的主要方向，在當(dāng)前電壓、電流測量系統(tǒng)中占有非常重要的位置。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)字化、智能化、科技化為主的今天。而且此設(shè)計通過對被測信號的判斷和量程選擇器的控制 ，實現(xiàn)了在高精度儀表中的八個檔位的量程自動調(diào)節(jié)，既保證了弱信號的測量精度又兼顧了強信號的測量范圍。 1 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 2 電 參數(shù)測量介紹 從 廣義上講，凡是利用電子技術(shù)來進行的測量都可以說是電子測量；從狹義上來說，電子測量是在電子學(xué)中測量有關(guān)電 量 的量值。利用微機的記憶，存儲，數(shù)學(xué)運算，邏輯判斷和命令識別等能力，發(fā)展了微機化和自動測試系統(tǒng)。模擬式電壓表是指針式的。 模擬式電壓表由于電路簡單、價廉，特別是在測量高頻電壓時，其測量準(zhǔn)確度不亞于數(shù)字電壓表，故在目前，在電壓測量中仍將占有重要地位。模擬量的數(shù)字化測量，其關(guān)鍵是如何把隨時間作連續(xù)變化的模擬量變換成數(shù)字量，完成這種變換的電路叫 做 模 /數(shù)變換器。 、分辮力高 指針表的分辮力，是由刻度盤的細(xì)度表達的，刻度盤在一定條件下無法分得很細(xì)，太細(xì)了視覺分辮也很困難，而數(shù)字顯示的電壓表，目前可以做到從 2（ 1/2）到 10（ 1/2）。這給制造業(yè)帶來了飛躍，不僅儀表小巧而功能齊全，其他如手機、袖珍電腦等也得以誕生。 1 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 3 總體方案設(shè)計 通過本次設(shè)計需要達到的最基本功能是能夠測量交直流電壓值和電流值，其基本組成見圖 。 數(shù)字信號與模擬信號不同，其幅值 (大小 )是不連續(xù)的。 例如，設(shè) ? = ，我們把被測電壓 U 與 ? 比較，看 U 是 ? 的多少倍，并把結(jié)果四舍五入取為整數(shù) N (二進制 )。如： U 是 ? ( )的 1234 倍，即 N =1234，顯示結(jié)果為 (mV )。 2) 、多量程數(shù)字電壓表原理 在基準(zhǔn)數(shù)字電壓表頭前面加一級分壓電路 (分壓器 )，可以擴展直流電壓測量的量程。 所以，實際數(shù)字萬用表的直流電壓檔 電路為圖 示，它能在不降低輸入阻抗的情況下，達到同樣的分壓效果。 盡管上述最高量程檔的理論量程是 2020V ，但通常的數(shù)字萬用表出于耐壓和安全考慮，規(guī)定最高電壓量限為 1000V 。 多量程分流器原理電路見圖 。兩只反向連接且與分流電阻并聯(lián)的二極管 D D2 為塑封硅整流二極管，它們起雙向限幅過壓保護作用。 該 ACDC 變換器主要由集成運算放大器、整流二極管、 RC 濾波器等組成，還包含一個能調(diào)整輸出電壓高低的電位器，用來對交流電壓檔進 行校準(zhǔn)之用。實現(xiàn)四級量程的直流電壓測量，其量程范圍是 2v ,20v,200v 和 ，其量程范圍是 2v ,20v,200v 和 ，其量 程范圍是2mA ,20mA,200mA 和 ，蜂鳴器發(fā)聲報警。 7 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 圖 單片機最小系統(tǒng)電路 本次設(shè)計采用 ATMEL 公司的 AT89S52 單片機作為主控芯片，配以 RC上電復(fù)位電路和 震蕩電路，使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。 圖 采用 SPI 總線 LED驅(qū)動器 TEC6122 驅(qū)動 8位數(shù)碼管，使得整個系統(tǒng)響應(yīng)時間最快，顯示精度更高。實際顯示的電壓值 (D/256*VREF) 9 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 圖 物理量量程選擇電路 通過 8255 的控制與傳輸，使單片機就檢測到所測量的物理量及其量程。 各引腳的功能如下： 圖 at89s52 引腳圖 P0口 —— 8位、開漏極、雙向 I/O 口。 在 Flash 編程時， P0 口輸入代碼數(shù)據(jù)；在 Flash 校驗時， P0 口輸出代碼數(shù)據(jù)。當(dāng)用做輸入時，每個端口首先置 1。 P2口可用做通用 I/O，可以驅(qū)動 4個 TTL負(fù)載。用 MOVX DPTR 類指令訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時 ,P2 口為高 8位地址 (即 PCH)；用 MOVX R0 和 MOVX R1類指令訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口上的內(nèi)容是 SFR P2 的內(nèi)容。當(dāng)用做輸入熟，要先將 P3 口各位置如外部負(fù)載將 P3 口拉低，則經(jīng)過上拉電阻向外輸出電流。 —— 片外程序存儲器訪問允許。 圖 功能模塊設(shè)計框圖 統(tǒng)總流程圖 圖 系統(tǒng)總流程圖 ： 13 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 圖 物理量采集處理流程 ： 圖 電壓測量流程圖 ： 14 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 圖 電流測量流程圖 15 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 7 總結(jié) 課程設(shè)計是一個綜合性的實踐課程，是將理論聯(lián)系到實際中的實驗過程，是考察學(xué)生就最近知識以及綜合知識掌握能力，同時也能讓同學(xué)更好的理解甚至于學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。所以每一個環(huán)節(jié)都是不可大意的。而且精度也存在問題，有待改進。但是，從基礎(chǔ)而言，我們還沒有放棄。同時還對常用的電壓電流的測量和處理方法有了很多的了解。同時在設(shè)計過程中對單片機程序的編寫和調(diào)試中大大提升了自己獨立編程的能力。還能夠改進一些硬件電路或程序代碼來實現(xiàn)對更多電參量的測試。本次課程設(shè)計不僅培養(yǎng)了我們的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，使我們認(rèn)識到不管做任何事都要付出一定的努力，才會有大的收獲。//空操作 sbit ST=P3^0。 sbit SI=P2^4。//顯示的控制字，比如發(fā) 0XFC 給 TEC6122，數(shù)碼管就顯示 0 /*延時 */ void delay(unsigned int tc) {while(tc!=0) {unsigned int i。 tc。 //讀 AD0809 準(zhǔn)備 P0=0xff。 ST=0。_Nop()。 _Nop()。 unsigned int dady=0。} dady=dady/10。//調(diào)用延時子程序 for (i=0。0x01)==0x01) { SI=1。 out_byte=out_byte1。 if (val9999) val=9999。 val=val100*digit[2]。//no echo } else { digit[3]=table[digit[3]]。 } } else { digit[2]=table[digit[2]]。 } else { digit[1]=table[digit[1]]。 23 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 LCP=0。 send_byte(0x00)。 LCP=1。 //讀值顯示 if(dacl()=1) //如果值小于 1，則發(fā)出響聲 { BEEP=!BEEP