【導讀】研究工作及全面的總結。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝中所羅列的內容以?；ご髮W或其它教育機構的學位或證書而已經使用過的材料。（論文）的同學對本課題所做的任何貢獻均已在文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實之處，本人承擔一切相關責任。流值的各種場所。通過對現有的各種方案分析，采用以單。對電信號的轉換由LCD顯示結果，完成測量過程。軟件結構，文中給出了系統硬件線路的設計要點和電路結構以及軟件的設計要點。序采用C語言編寫，可讀性強。經過理論研究、原理設計和整機調試，實驗結果表明，本設計達到了可自動選檔,測量精準等初步要求。

　　

【正文】 B2 DB1 DB0 顯示開關控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 40 功能：控制顯 示器開 /關、光標顯示 /關閉以及光標是否閃爍。參數設定的情況如下： 位名 設置 D 0=顯示功能關 1=顯示功能開 C 0=無光標 1=有光標 B 0=光標不閃爍 1=光標閃爍 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 24 表 設定顯示屏或光標移動方向指令 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時間 /us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 設 定顯示屏 或光標移動 0 0 0 0 0 1 S/C R/L X X 40 功能：使光標移位或使整個顯示屏幕移位。參數設定的情況如下： S/C R/L 設定情況 0 0 光標左移 1 格，且 AC 值減 1 0 1 光標右移 1 格，且 AC 值加 1 1 0 顯示器上字符全部左移一格，但光標不動 1 1 顯示器上字符全部右移一格，但光標不動 表 功能設定指令表 （非常重要的指令） 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時間 /us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 功能設定 0 0 0 0 1 DL N F X X 40 功能：設定數據總線位數、顯示的行數及字型。參數設定的情況如下： 位名 設置 DL 0=數據總線為 4 位 1=數據總線為 8位 N 0=顯示 1行 1=顯示 2 行 F 0=5 7 點陣 /每字符 1=5 10 點陣 /每字符 表 設定 CGRAM 地址指令 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時間 /us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 設定 CGRAM 地址 0 0 0 1 CGRAM 的地址（ 6位） 40 功能：設定下一個要存入數據的 CGRAM 的地址。 表 設定 DDRAM 地址指令 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時間 /us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 設定 DDRAM 地址 0 0 1 DDRAM 的地址（ 7位） 40 功能：設定下一個要存入數據的 CGRAM 的地址。 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 25 表 讀取忙信號或 AC 地址指令 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時間 /us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 讀取忙信號或 AC地址指令 0 1 FB AC 內容（ 7 位） 40 功能： 1 讀取忙碌信號 BF 的內容， BF=1 表示液晶顯示器忙，暫時無法接收單片機 送來的數據或指令 。 當 BF=0 時，液晶顯示器可以接收單片機送來的數據或指令 。 2 讀取 地址計數器 (AC)的內容。 表 數據寫入 DDRAM 或 CGRAM 指令 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時間 /us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 數據寫入 DDRAM 或 CGRAM 指令 1 0 要寫入的數據 D7D0 40 功能： 1 將字符碼寫入 DDRAM，以使液晶顯示屏顯示出相對應的字符 。 2 將用戶自己設計的圖形存入 CGRAM。 表 從 CGRAM 或 DDRAM 讀出數據的指令 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時間 /us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 從 DDRAM 或 CGRAM 讀取數據 1 1 要讀出的數據 D7D0 40 功能：讀取 DDRAM 或 CGRAM 中的內容。 基本操作時序： 讀狀態(tài) 輸入： RS=L， RW=H， E=H 輸出： DB0～ DB7=狀態(tài)字 寫指令 輸入： RS=L， RW=L， E=下降沿脈沖， DB0～ DB7=指令碼 輸出：無 讀數據 輸入： RS=H， RW=H， E=H 輸出： DB0～ DB7=數據 寫數據 輸入： RS=H， RW=L， E=下降沿脈沖， DB0～ DB7=數據 輸出：無 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 26 AC 輸入電路 交直流輸入電路，即被測電壓輸入電路，整個電路以整流橋為主要結構，被測信號經由此電路變?yōu)榉€(wěn)定模電信號，送入 TLC1549AD 轉換電路 ，其電路原理圖如下： 圖 交直流輸入電路 其中 J4 測量交流電路電壓值 ,J5 測量直流電路電壓值 ,而 整流橋的 功能 是把交流電變?yōu)橹绷麟姟?其結構上 是把 4 個硅二極管接成橋式整流電路之后封裝在一起用塑料包裝起來， 引出 4 個腳，其中 2 個腳接交流電源，用 ~~符號表示， 2個腳是直流輸出，用 + 表示。 F1 為保險絲，它保證了整個電路的安全 。 第 節(jié) 小結 在本節(jié)中，詳細介紹了 數字式 電壓表主要硬件電路設計及工作原理， 在滿足設計要求的前提下，為保證電路焊接 和維修的方便，在設計中 盡可能的用電路制作中的常用元 器 件。另外除了上述器件外，其他的元件如電阻，電容的選擇都是由一些典型電路 設計，經測試調節(jié)確定 電路 構造 更 容易 于理解和分析，這一點給最后的調試帶來很大的方便。 12J4C O M 2F1F U S E 2AC1AC2+34A1ZLQ12J5C O M 2R P 31M北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 27 第 3 章 軟件程序 設計 第 軟件設計要求 對于一個電子產品來說， 軟件是整個控制系統設計的核心， 這要求程序的編寫應具有充分的靈活性，可以根據系統的要求而變化。在硬件結構一定的情況下，只要改變軟件 的程序編寫 就能實現一些不同的功能。單片機所具有的智能功能要由軟件來完成。在本設計中，軟件結構采用模塊化設計方法，分為 主程序模塊、 LCD顯示模塊、延時模塊、 AD轉換模塊等 。這樣的設計有利于程序代碼的優(yōu)化，而且便于設計、調試和維護 ，還可以 實現 將遙控接收器所要完成的功能分別編寫和調試。 應用系統中的應用軟件是根據系統功能要求設計的，應可靠實現系統的各種功能。在本設計中，軟件 程序的 設計要力求做到以下幾點 : 1．軟件 程序 結構清晰，簡捷，流程合理。 2．各程序實現 功能 模塊化，子程序化。既便于調試 和 鏈接，又便于移植 和 修改。 3．程序存儲區(qū) 與 數據存儲區(qū)要合理規(guī)劃， 這樣 既能節(jié)約內存容量，又 可以增強操作 的便捷性 。 4．運行狀態(tài)實現標志化管理。各個功能程序運行狀態(tài)，運行結果以及運行要求都要設置狀態(tài)標志以便查詢，程序的轉移、運行、控制都可通過狀態(tài)標志條件來控制。 5．經過 調試修改后的程序應進行規(guī)范 化， 消 除 修改的痕跡，以便于交流和借鑒，也為以后的軟件模塊化、標準化打下基礎。 其中 要注意的是在程序 編寫與 設計上，要根據電路功能 的 要求和硬件電路 原理 圖畫出程序流圖。然后再寫出程序， 但 在程序的編譯過程中很難避免會出現錯誤，這就需要編譯器的提示和個人的 耐心 分析，檢查出錯誤所在，并且修正到編譯 可以 成功 通過為止。 所以 為了盡可能減少錯誤的出現和檢查的方便，在 編 寫程序時， 都 按照規(guī)范的程序寫法去寫，并且加上詳細的注釋 。 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 28 第 程序流程 本設計的程序 編寫 采用 C語言，經調試可以使 電壓表 系統 完美 運行，其流程圖如下： 圖 程序流程圖 第 小結 本章的介紹中，簡單的闡述了軟件編程的流程與工作原理，并在后期調試中發(fā)現和改正了軟件中的錯誤與不足。 在 整個設計的后期制作 中 ， 軟件程序的編寫作為 最后的 關鍵 步驟更加需要反復的 查錯與細心的修正 ， 所以 在 本 設計的收尾過程中，自己的程序編寫的能力得到了提高與完善 。 系統初始化 定時器初始化 按鍵掃描 主函數 電壓值顯示 開始 AD 轉換程序 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 29 第 4 章 制作與調試 第 電路 板的 制作 在本設計中電路 板的 研究 與 制作 采用 Protel 公司推出的純 32 位電路設計軟件Protel 99 SE。本 軟件功能強大，人機界面操作便捷 ，可以 很 容易地設計 出 電路原理圖，是業(yè)內首選的電路板設計工具。原理圖 完成 后將其導入 PCB界面，經手動布線畫出 PCB， 然后按照 PCB 在銅板 上 打印，腐蝕，鉆孔， 進行 元器件焊接 等一系列操作過程 ， 完成實物做出設計成品 。 第 調試 軟件調試 本 軟件程序 是用 C 語言 進行 編寫的，采用 Microsoft Visual Studio 2020 Express軟件進行編譯，采用模塊化編程方式，對各模塊分別進行調試。 在調試時首先檢查出語法錯誤，如少一個短號，指令寫錯等。改正后重新編 譯，未出現問題，編譯成功。再加上 程序段說明 等描述。 硬件調試 檢查 過軟件程序及 實物的布線圖 、 主要 元器件的焊接都無誤后， 在 調試過程中 發(fā)現了 以下問題： 無時鐘信號輸入， 檢查后發(fā)現 分頻器輸出端與信號輸入端是用跳線連接， 原因為 電路虛焊所致。連接好后， 單片機 能正常工作，用示波器檢測各管腳信號 正常。 液晶顯示器上只顯示第一行的字母“ Voltage” ,無法 正常 顯示電壓的數值， 調試中 LCD1549 的轉換輸出有信號，由此判定是軟件的問題，檢查后發(fā)現程序中未將轉換結果送出顯示。 時按動按鍵調整 顯示數值 ，顯示結果 不停跳變 不穩(wěn)定 ， 檢查后發(fā)現按鍵電北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 30 路虛接，修復后結果能正常顯示 。 ，原因是基準電壓不準確，調準好基準電壓后，轉換精確度提高。 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 31 第 5 章 數字電壓表的抗干擾設計 第 硬件系統抗干擾設計硬件 抑制干擾主要針對造 成干擾的三個方面采取措施： （ 1）消除和抑制噪聲源 （ 2）破壞干擾通道 （ 3）消弱接受電路對抗噪聲干擾信號的敏感性 對此采用的抗干擾措施 可 以 采取以 下幾種 做 法： 電源 系統 的 抗干擾措施 任何電源及輸入線路都存在內阻，正是這些內阻引進了電源的噪聲干擾。如果無內阻存在，任何噪聲都會被電源短路吸收，在線路中不會建立任何干擾電壓。為保證電子線路正常工作，防止從電源引入干擾，采取以下措施： 采用交流穩(wěn)壓器供電 用交流穩(wěn)壓器供電可保證 電器件電源電壓 的穩(wěn)定性，防止電源系統的過壓與欠壓，有利于提高整個系統的 安全性與 可靠性。 加裝濾波器 （ 1）低通濾波器：電源系統的干擾源大部分是高次諧波，因此采用低通濾波器濾 去高次諧波，以改善電源波形。 （ 2）退耦濾波器：一個直流電源同時對幾個電路供電，為了避免通過電源內阻造成幾個電路之間互相干擾，應在每個電路的直流電源進線處加裝退耦濾波電容。 接地 抗干擾 接地是抑制干擾的重要方法，如能將接地和屏蔽正確結合起來，就可以解決大部分干擾問題。在電子電路中，地線有系統地、機殼地（屏蔽地）、數字地（邏輯地）和模擬地等。一個系統既有高速數字電路，又有模擬電路，為避免數字電路對模擬電路的工作造成干擾，兩者的接地不要相混，而分別與電源端地線相連。 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 32 傳輸通道的抗干擾措施 由研究可知， 在電子電路信號的傳輸過程中會產生通道干擾。 所以 為了保證傳輸的可靠性， 在本設計中采取盡可能減少 連線距離和盡可能 增 大 PCB 布線寬度，這樣 可以使電磁波對信號的影響降到 最小