【導(dǎo)讀】傳統(tǒng)的模擬式電壓表已有100多年的歷史，雖然不斷的改進(jìn)與完善，仍無(wú)法滿足現(xiàn)代電子測(cè)量的需求。數(shù)字式電壓表作為數(shù)字化儀表的基礎(chǔ)和核心，已成為。在電子和電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一種儀表，并顯示出其強(qiáng)大的生命力。建了測(cè)量范圍在0~300V的數(shù)字式電壓表。電壓表分為三個(gè)檔位：6V、30V、300V。模擬數(shù)據(jù)的采集處理模塊由輸入電路部分完成。A/D轉(zhuǎn)換模塊主要由芯。AT89C51單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。顯示模塊是將單片機(jī)處理好的數(shù)據(jù)傳送到LCD顯示器。1602液晶顯示器介紹......

　　

【正文】 由于電源內(nèi)阻導(dǎo)致的各電路的相互干擾 。 第二，解決運(yùn)放飽和輸出的方案。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 發(fā)現(xiàn)滿足不了各檔位的最高電壓輸出，原因在于輸入電壓值經(jīng)衰減后仍超過(guò)運(yùn)放最大飽和輸出電壓。實(shí)驗(yàn)中使用正負(fù)電源使運(yùn)放工作，在理想狀態(tài)下 LM324 最大輸出為 +5V 電壓，而在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 最大 飽和輸出電壓為，即 左右電壓值。后選定運(yùn)放基準(zhǔn)電壓為 3V。所以我們需要對(duì)輸入電壓進(jìn)行衰減，衰減率分別為 1/ 1/ 1/100。衰減所用的電阻擬定為 100K、 50K、 10K，1K。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 由調(diào)試的結(jié)果可以看出， 在 0~5V檔位上，該數(shù)字電壓表基本沒(méi)有誤差。但在 0~300V檔位上，誤差有所增大，但也控制在 。這是因?yàn)樾盘?hào)發(fā)射器輸入的電壓信號(hào)受到輸入電阻的影響，而且誤差的大小與輸入電阻的大小成反比。在輸入回路中，還有一個(gè)由儀器內(nèi)部引起的流入或流出的零電流，此電流引起的誤差與信號(hào)源內(nèi)阻成正比。因此，數(shù)字電壓表在測(cè)量有一定內(nèi)阻的信號(hào)源電壓時(shí)，由輸入電阻和零電流所帶來(lái)的附加誤差應(yīng)小于其測(cè)量允許誤差的 1/3~1/5。 經(jīng)過(guò)查找資料知道了要想減少以上的誤差，就要使衰減器的分壓電阻及放大器的反饋電阻的阻值更精確。因而， 在電路圖中，精確了反饋電阻的阻值，從而提高了電壓表的精確度。 基于單片機(jī)的數(shù)字式電壓表 21 7 總結(jié) 這一次的課程設(shè)計(jì) 在 我 看來(lái) 是十分有意義的，首先它可以檢驗(yàn)我們?cè)诖髮W(xué)中學(xué)到的理論知識(shí)是否可以化為實(shí)踐，其次這次課程設(shè)計(jì)為之后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。 此次 電子 課程設(shè)計(jì)，我做的是數(shù)字 式 電壓表這個(gè)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，雖然該設(shè)計(jì)十分簡(jiǎn)單，但是上課所學(xué)的很多知識(shí)都能應(yīng)用在這個(gè)電壓表設(shè)計(jì)中。 確定課設(shè)內(nèi)容后，我查找大量相關(guān)材料，然后知識(shí)匯總，把有關(guān)課題的內(nèi)容經(jīng)過(guò)對(duì)比與分析，最后來(lái)完成課程設(shè)計(jì)。 電壓測(cè)量在很多參考書(shū)上都有介紹，但運(yùn)用到軟件中時(shí)，出現(xiàn)各種不同 的錯(cuò)誤，在參考別人的程序時(shí)，在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)書(shū)本上所講的有關(guān)知識(shí)點(diǎn)加以改進(jìn)，編了一個(gè)新的程序，來(lái)實(shí)現(xiàn)功能。 編程我運(yùn)用的是 C 語(yǔ)言 ， C 語(yǔ)言在很多領(lǐng)域的功能都很強(qiáng)大使用 C 語(yǔ)言，感覺(jué)比較簡(jiǎn)潔清晰，函數(shù)關(guān)系較為清晰，并可以減少程序的冗長(zhǎng)。 特別是在繪制 PCB 圖時(shí)，發(fā)現(xiàn)自己對(duì) Protel99SE 軟件不太熟練，對(duì)硬件電路的設(shè)計(jì)缺乏一種整體感。 PCB 圖設(shè)計(jì)必須使用手動(dòng)布線以增加準(zhǔn)確性和美觀的效果，以后應(yīng)該多加以注意。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)了自身存在的不足之處，雖然感覺(jué)理論上已經(jīng)掌握， 但在運(yùn)用到實(shí)踐的過(guò)程中仍有意想 不到的困惑 ，經(jīng)過(guò)一番努力才得以解決。這也激發(fā)了我今后努力學(xué)習(xí)的興趣，我想這將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影響。 總體來(lái)說(shuō)，這次實(shí)習(xí)使我受益匪淺。在摸索該如何設(shè)計(jì)電路使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過(guò)程中，特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維，增加了實(shí)際操作能力。在讓我體會(huì)到了設(shè)計(jì)電路的艱辛的同時(shí)，更讓我體會(huì)到成功的喜悅和快樂(lè)。通過(guò)這 三個(gè) 星期的學(xué)習(xí)讓我把書(shū)本上的知識(shí)轉(zhuǎn)換成實(shí)際可操作的東西，雖然也做過(guò)實(shí)驗(yàn)，但課程設(shè)計(jì)這種系統(tǒng)和具有一定規(guī)模收獲是更多的。 三周的設(shè)計(jì)完滿結(jié)束了，經(jīng)過(guò)自己的努力和同學(xué)的幫忙終于有了成果，特 別離不開(kāi)指導(dǎo)老師張 老 師悉心教導(dǎo)， 給我很大的啟迪。感謝 老師不畏辛勞，熱情 精心的指導(dǎo)。在這里向 您 說(shuō)聲謝謝 ?；趩纹瑱C(jī)的數(shù)字式電壓表 22 參考文獻(xiàn) [1] 宋 彩 利 ， 孫友倉(cāng) ， 吳宏岐 .單片 機(jī)原理與 C51 編程 [M].西安交通大學(xué)出版社 ， [2] 沈任元 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) . [3] 沈任元 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) .機(jī)械工業(yè)出版社， [4] 胡斌 .電子元器件應(yīng)用實(shí)戰(zhàn) .電子工業(yè)出版社， [5] 周麗娜 .Protel99SE 電路設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)篇、案例篇 .中國(guó)鐵道出版社， [6] 趙輝 .Protel99 電子線路 ， [7] 張毅剛 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].高等教育出版社， 基于單片機(jī)的數(shù)字式電壓表 23 附錄 附錄一 ： 程序源代碼 include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit rs=P1^2。//1602 液晶寫(xiě)命令 /數(shù)據(jù)標(biāo)志 ,0 時(shí)寫(xiě)命令 sbit rw=P1^1。//1602 液晶寫(xiě)入 /讀出標(biāo)志 ,0 時(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù) sbit ep=P1^0。 sbit input=P1^4。 sbit output=P1^3。 sbit cs=P1^5。 sbit clk=P1^6。 sbit flag_1=P2^1。//定義電壓表檔位相關(guān)標(biāo)志 sbit flag_2=P2^2。 sbit flag_3=P2^3。 uchar code tab0[]=V 。 //顯示的單位及有關(guān)的字符 uchar code tab1[]=MV。 uchar code tab2[]=Power:。 uchar code tab3[]=DigitalVoltmeter。 uchar t。 void delay(int z)//延時(shí)函數(shù) { int x,y。 for(x=z。x0。x) for(y=10。y0。y)。 } void write_(uchar )//往 1602 液晶寫(xiě)命令函數(shù) { rs=0。 P0=。 delay(5)。 ep=1。 delay(5)。 基于單片機(jī)的數(shù)字式電壓表 24 ep=0。 } void write_dat(uchar dat)//往 1602 液晶寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù) { rs=1。 P0=dat。 delay(5)。 ep=1。 delay(5)。 ep=0。 } void init_1602()//對(duì) 1602 液晶的初始化函數(shù) { rs=0。 rw=0。 write_(0x38)。 delay(1)。 write_(0x0c)。 delay(1)。 write_(0x06)。 delay(1)。 write_(0x01)。 delay(1)。 } void init_timer0()//定時(shí)計(jì)數(shù)器 0 初值化函數(shù)， { TMOD=0x01。//方式一 TH0=(6553650000)/256。//每 50ms 中斷一次 TL0=(6553650000)%256。 IE=0x82。//打開(kāi)中斷 TR0=0。//定時(shí)器首先不可工作 } void display(uchar x,uchar y,uint dat)//顯示電壓值的函數(shù) ,x行 y列開(kāi)始顯示 { uint add。 基于單片機(jī)的數(shù)字式電壓表 25 uchar i,a[5]。 switch(x) { case 1:add=0x80+0x40。break。 } add=add+y。 write_(add)。 for(i=0。i5。i++) { a[i]=dat%10。 dat=dat/10。 } write_dat(a[4]+0x30)。 write_dat(a[3]+0x30)。 write_dat(a[2]+0x30)。 write_dat(39。.39。)。 write_dat(a[1]+0x30)。 write_dat(a[0]+0x30)。 } void display_zifu(uchar x,uchar y,uchar *str)//顯示字符函數(shù) ,x行 y列開(kāi)始顯示 { uint add。 switch(x) { case 1:add=0x80+0x40。break。 } add=add+y。 write_(add)。 while(*str!=39。\039。) { write_dat(*str)。 str++。 } } 基于單片機(jī)的數(shù)字式電壓表 26 void display_string(uchar x,uchar y,uchar *str1)// 顯 示 字 符 函 數(shù)(DigitalVoltmeter),x 行 y列開(kāi)始顯示 { uint add。 switch(x) { case 0:add=0x80。break。 } add=add+y。 write_(add)。 while(*str1!=39。\039。) { write_dat(*str1)。 str1++。 } } uint read_AD(uchar con_way)//讀取 AD 轉(zhuǎn)換值操作函數(shù) { uint dat=0。 uchar i。 cs=0。 clk=0。 con_way=4。 for(i=0。i12。i++) { con_way=1。/*選擇 0通道，在輸入該控制數(shù)據(jù)的同時(shí)輸出前一次 AD轉(zhuǎn)結(jié)果 */ input=CY。 dat=1。 if(output)/*輸出 AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果 */ dat=dat|0x01。 delay(2)。 clk=1。 delay(5)。 clk=0。 基于單片機(jī)的數(shù)字式電壓表 27 } cs=1。 return dat。 } uint read_value() { long float dq。 long float dat_v。 dq=read_AD(0)。//把讀取得的 AD 轉(zhuǎn)換值給變量 dq if(!flag_3) dat_v=(500*dq)/4096*100。//三檔 ,量程為 300V else if(!flag_2) dat_v=(50*dq)/4096*100。//二檔 ,量程為 30V else if(!flag_1) dat_v=(10*dq)/4096*100。//一檔 ,量程 6V return dat_v。 } void main() { long float dat。 init_timer0()。 init_1602()。 delay(10)。 while(1) { dat=read_value()。 if(dat=100)//當(dāng)電壓值大于 1V 時(shí) ,用 V顯示 ,否則用 mV 顯示 { display_string(0,0,tab3)。 display_zifu(1,1,tab2)。 display(1,7,dat)。 display_zifu(1,13,tab0)。 } else { display_string(0,0,tab3)。 display_zifu(1,1,tab2)。 基于單片機(jī)的數(shù)字式電壓表 28 display(1,7,dat*1000)。 display_zifu(1,13,tab1)。 } } } void timer0() interrupt 1//定時(shí)器中斷函數(shù) { TH0=(6553650000)/256。//重新放入初始值 TL0=(6553650000)%256。 t++。 }基于單片機(jī)的數(shù)字式電壓表 29 附錄二 ：原理圖及 實(shí)物圖 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i