畢業(yè)設(shè)計-基于單片機的數(shù)字直流電壓表設(shè)計-資料下載頁
2024-12-03 19:06本頁面
【正文】 numxV = 2255V 可得 x=num/,未便于取每一位的數(shù)據(jù)，將 num 放大 100 倍，得到一個三位整數(shù)。分離出該整數(shù)每一位上的數(shù)字，如百位 bai= num / 100，十位 shi= num % 100 / 10，個位 ge= num % 10。再通過 write_dianya1()函數(shù)將分離出的結(jié)果送到 1602LCD 顯示。此時需根據(jù)指令 write_data(0x2E)，點亮百位上的小數(shù)點 ，即可顯示出 0~2V 范圍內(nèi)的電壓值。 0~20V 范圍內(nèi)的電壓顯示與 0~2V 原理一樣，只需將百位的小數(shù)點根據(jù)公式write_data(0x2E)移動到十位點亮即可。 0~200V 范圍內(nèi)的電壓與 0~2V 原理大體相同，根據(jù)公式 numxV =202155V 可得 x=num/,未便于取每一位的數(shù)據(jù)，將 num 放大 1000 倍，得到一個四位整數(shù)。接著分離出該整數(shù)每一位 上的數(shù)字，如千位 qian=num / 1000，百位 bai= num % 1000 / 100，十位 shi= num % 100 / 10，個位 ge= num % 10。再通過 write_dianya3()函數(shù)將分離出的結(jié)果送到 1602LCD 顯示。此時需根據(jù)公式 write_data(0x2E)，點亮十位上的小數(shù)點，即可顯示出 0~200V 范圍內(nèi)的電壓值。 13 6 系統(tǒng)調(diào)試 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試主要的任務(wù)就是檢查電路，排除故障。初次完成的設(shè)計大多不會馬上就能順利，總會存在這樣或那樣的問題。因此需要仔細檢查， 逐個排除各個故障。硬件調(diào)試從如下幾個模塊進行： 1）檢查總電路。排除電路存在的原則性工藝錯誤和焊接錯誤； 2）檢查各個模塊電路。從輸入電路開始，到單片機控制電路，到 A/D 轉(zhuǎn)換電路，到 LED 數(shù)碼管的顯示電路依次檢查，排除每一部分可能存在的隱患。包括電阻電容的數(shù)值，各個元器件的引腳順序等。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試的主要任務(wù)是利用開發(fā)工具（ KEIL C51）進行在線的仿真調(diào)試，掃描出程序存在的錯誤，以便逐個修改。仿真調(diào)試有時也能挖掘出硬件電路故障，一舉兩得。 通常修改完所有錯誤后，載入單片機系統(tǒng)還是不能得到預(yù) 期的結(jié)果。此時，把系統(tǒng)拆分成一個個小模塊，對各個模塊進行檢測并查看結(jié)果是否正確。若正確就檢查下一個模塊，不正確就對程序中的參數(shù)進行適當?shù)恼{(diào)整，直到檢測出想要的結(jié)果。 7 仿真結(jié)果 0V~200mV 仿真效果 當輸入的模擬電壓信號較小時，選用量程為 0V~200mV 的通道，輸入選用 ADC0808的 IN4 口，將撥碼開關(guān)置于 100。此時的輸入電壓設(shè)為 200mV，通過調(diào)節(jié)電位器來調(diào)整不同的輸入電壓進行仿真，仿真效果如圖 8。 仿真結(jié)果：輸入電壓為 130mV，液晶顯示結(jié)果為 ，在誤差允許范圍內(nèi)，符合 設(shè)計的要求。 14 圖 8 0V~200mV仿真效果圖 0V~2V仿真效果 當輸入電壓范圍稍高但低于 2V時，選用較小量程的 0V~2V通道，輸入選用 ADC0808的 IN4 口，將撥碼開關(guān)置于 101。此時的輸入電壓設(shè)為 2V，通過調(diào)節(jié)電位器來調(diào)整不同的輸入電壓進行仿真，仿真效果如圖 9。 仿真結(jié)果：輸入電壓為 ，液晶顯示結(jié)果為 ，在誤差允許范圍內(nèi)，符合設(shè)計的要求。 15 圖 9 0~2V 仿真效果圖 0V~20V仿真效果 當輸入電壓范圍超過 2V但低于 20V 時，就必須更換較大量程的 0V~20V 通道，輸入選用 ADC0808 的 IN6 口，將撥碼開關(guān)置于 110。此時的輸入電壓設(shè)為 20V，通過調(diào)節(jié)電位器來調(diào)整不同的輸入電壓進行仿真，仿真效果如圖 10。 仿真結(jié)果：輸入電壓為 ，液晶顯示結(jié)果為 ，在誤差允許范圍內(nèi)，符合設(shè)計的要求。 16 圖 10 0~20V 仿真效果圖 0V~200V 仿真效果 當輸入電壓范圍超過 20V 時，就必須更換較大量程的通道，如下圖所示，輸入選用 ADC0808 的 IN7 口，將撥碼開關(guān)置于 111。此時的輸入電壓設(shè)為 200V，通過調(diào)節(jié)電位器來調(diào)整不同的輸入電壓進行仿真， 仿真效果如圖 11。 仿真結(jié)果：輸入電壓為 153V，液晶顯示結(jié)果為 153V。在誤差允許范圍內(nèi)，符合設(shè)計的要求。 0V~20V溢出仿真效果 圖 12 為 0~20V 溢出仿真效果圖，在實際測量中 ,當被測電壓大于該檔位的最大測量范圍時，液晶將會顯示溢出信號 。 其余三個量程的溢出效果和 0~20V 相同。 17 圖 11 0~200V 仿真效果圖 圖 12 溢出仿真效果圖 18 8 電路實物調(diào)試 圖 13 量程為 200mV 測量結(jié)果 該圖為 0~200mV 的實物效果圖，將撥碼開關(guān)置于 100，調(diào)節(jié)電位器即可。用實際電 壓表測得輸入電壓為 ，在允許誤差范圍內(nèi)，符合設(shè)計要求。 圖 14 量程為 2V 測量結(jié)果 該圖為 0~2V的實物效果圖，將撥碼開關(guān)置于 101，調(diào)節(jié)電位器即可。用實際電壓表測得輸入電壓為 ，在允許誤差范圍內(nèi)，符合設(shè)計要求。 19 圖 15 量程為 20V 測量結(jié)果 該圖為 0~20V 的實物效果圖，將撥碼開關(guān)置于 110，調(diào)節(jié)電位器即可。用實際電壓表測得輸入電壓為 ，在允許誤差范圍內(nèi)，符合設(shè)計要求。 圖 16 量程為 200V 測量結(jié)果 該圖為 0~200V的實物效果圖，將撥碼開關(guān)置于 111， 調(diào)節(jié)電位器即可。用實際電壓表測得輸入電壓為 ，在允許誤差范圍內(nèi)，符合設(shè)計要求。 20 9 結(jié)束語 經(jīng)過對 proteus 軟件仿真結(jié)果及電路實物測試結(jié)果分析表明，本文設(shè)計的數(shù)字直流電壓表能夠較準確地測量待測電壓，各量程測量結(jié)果誤差均在允許范圍內(nèi)，當待測量電壓超過某一量程時，液晶能夠顯示溢出信號，若待測量電壓過大，過壓保護電路的保險管將會熔斷，起到保護作用。由此可見，如果對電路再加以完善，則該數(shù)字直流電壓表可以應(yīng)用于實驗教學等活動，有一定的應(yīng)用價值。 在研究課題的過程中，我了解到做任何事情都不能急躁，需 靜下心來仔細研究，慢慢做，不能一蹴而就。再者就是要細心，特別是做電子工藝產(chǎn)品的時候，需時時刻刻打起精神，每一步都不能馬虎大意，因為你的一個不小心，就可能導致整個電路不能正常工作，甚至導致系統(tǒng)癱瘓，電子器件被燒毀，這將造成不可估量的損失。 參考文獻 [1] 謝維成 ,楊加國 .單片機原理與應(yīng)用及 C51程序設(shè)計 [M]. 北京： 清華大學出版社 ,20217 [2] 譚浩強 .C語言程序設(shè)計（第二版） [M]. 北京： 清華大學出版社 ,1999 [3] 楊素行 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程 [M]. 北京：高等教育出版社 ,20215 [4] 余孟嘗 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程 [M].北京：高等教育出版社 ,20217 [5] 呂斯驊 .全國中學生物理競賽實驗指導書 [M].北京： 北京大學出版社 , [6] 黃智偉 .全國大學生電子設(shè)計競賽訓練教程 [M].北京：電子工業(yè)出版社 .20216(4) 21 附錄 1 （程序流程圖） 開 始 初 始 化 啟動 A/D 轉(zhuǎn)換 EOC = = 0 ? 液 晶 顯 示 Y N Y N 選擇輸入通道 22
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