【正文】 .......................................................................................................................... 7 單片機最小系統(tǒng)的設計 ............................................................................................. 7 模擬信號調(diào)理電路 ...................................................................................................... 9 衰減電路 ............................................................................................................. 9 輸入電壓信號遷移電路 .................................................................................. 9 LCD1602 顯示模塊設計 ............................................................................................ 10 LCD1602 的引腳功能 ..................................................................................... 10 LCD1602 顯示模塊電路設計 ........................................................................ 11 LCD12864 顯示模塊設計 ......................................................................................... 11 LCD12864 的顯示原理 ................................................................................... 12 LCD12864 顯示模塊電路設計 ..................................... 錯誤 !未定義書簽。 5）對設計的部分電路和程序進行調(diào)試 技術(shù)方案： 硬件框圖： 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 圖 1 數(shù)字電壓表整體設計框圖 數(shù)字電壓表整體結(jié)構(gòu)設計如圖 1所示， 系統(tǒng)主要由模擬信號調(diào)理電路、A/D 轉(zhuǎn)換電路、按鍵輸入電路、單片機控制系統(tǒng)、 LCD 顯示系統(tǒng)等幾個模塊組成 。然后再通過對 AVR單片機 ATMEGA128 進行軟件編程，使單片機按規(guī)定的時序采集這些數(shù)字信號，通過一定的算法計算算出被測量電壓的峰峰值、有效值、平均值等，最后采用液晶屏 LCD1602 進行電壓顯示，并采用點陣型液晶屏 LCD12864 實時顯示電壓的波形曲線。 本設計將采用 AVR 單片機內(nèi)部自帶的 AD 轉(zhuǎn)換器對模擬信號進 行轉(zhuǎn)換，被測量電壓輸入端分別輸入基準電壓和被測電壓。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更是需要經(jīng)常測量高精度的電壓，所以數(shù)字電壓就成為必不可少的測量儀器。數(shù)字電壓表分類繁多，日常生活中一般根據(jù)原理的不同進行分類，大致分為：比較式，電壓 —時間變換式，積分式等。而數(shù)字電壓表的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，就原理來講，它從原來的一兩種已經(jīng)發(fā)展到多種，在功能上講，它從測單一的參數(shù)發(fā)展到能測多種參數(shù)；從制作原件看，發(fā)展到集成電路，準確度已經(jīng)有了很大的提高，精度已經(jīng)達到 1NV，讀數(shù)速度達到每秒幾萬次，而相對以前價格已經(jīng)降低了很多。 數(shù)字電壓表最初是伺服步進電子管比較式，其優(yōu)點是準確度比較高，但是采樣速度較慢，體積重達幾十公斤。 如今，數(shù)字電壓表已經(jīng) 絕大部分取代了傳統(tǒng)的模擬指針式電壓表，因為傳統(tǒng)的模擬指針式電壓表功能單一，精度低，讀數(shù)的時候非常不方便還經(jīng)常出錯，而采用單片機的數(shù)字電壓表由于測量精度高，速度快，讀數(shù)時也非常方便，抗干擾能力強，可擴展性強等優(yōu)點已被廣泛應用與電子和電工測量，工業(yè)自動化儀表，自動測量系統(tǒng)等領域。所以，數(shù)字化測量儀表的產(chǎn)生與發(fā)展與電子計算機的發(fā)展是密切相關的；同時，為革新電子測量中的煩瑣與陳舊方式也促進了它的飛速發(fā)展。 必讀參考資料 : [1] 陳堂敏 .劉煥平主編 .單片機原理與應用 .北京 :北京理工大學出版社 ,2021 [2] 張毅剛 .MCS51系列單片機應用設計 .哈爾濱工業(yè)大學出版社， 2021 [3] 張軍，宋濤 .AVR 單片機實用 C 語言程序設計實例精粹 .北 京：電子工業(yè)出版社 . [4] 宋鳳娟 ,孫軍 ,李國忠 . 基于 89c51單片機的數(shù)字電壓表設計 .制造業(yè)自動化 ，2021,(2) 指導教師簽名 系主任簽名 院長簽名（章） _____________ 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 武漢理工大學本科學生畢業(yè)設計（論文）開題報告 一 、目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析） 數(shù)字電壓表出現(xiàn)在上世紀 50年代初， 60年代末發(fā)張起來的電壓測量儀表，簡稱 DVM，它采用的是數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量，也就是連續(xù)的電壓值 轉(zhuǎn)變?yōu)椴贿B續(xù)的數(shù)字量，加以數(shù)字處理然后通過顯示器件顯示。 （請在以上相應方框內(nèi)打 “√”） 作者簽名： 年 月 日 導師簽名： 年 月 日 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 武漢理工大學本科生畢業(yè)設計（論文）任務書 學生姓名 專業(yè)班級 自動化 0806 班 指導教師 工作單位 自動化學院 設計（論文）題目 : 可視化數(shù)字電壓表的設計 設計（論文）主要內(nèi)容： 學習并掌握單片機和信號采集的有關知識； 設計單片機的最小系統(tǒng)； 設計 A/D 采集電路、采用液晶顯示，設計 顯示和鍵盤輸入電路 設計系統(tǒng)的程序流程，通過軟件實現(xiàn)具有圖形界面的數(shù)字電壓表功能，計算出有效值、峰 峰值、周期頻率等，實時顯示出電壓的波形及有效值、峰 峰值、周期頻率，系統(tǒng)具有友好的界面。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學士論文評選機構(gòu)將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 武漢理工大學 畢業(yè)設計（論文） 可視化數(shù)字電壓表的設計 學院（系）： 自動化學院 專業(yè)班級： 自動化專業(yè) 0806 班 學生姓名： 指導教師： 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包括任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 作者簽名： 年 月 日 學位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學位論文作者完全了解學校有關保障、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向有關學位論文管理部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 本學位論文屬于 保密囗，在 年解密后適用本授權(quán)書 不保密囗 。 對設計的部分電路和程序進行調(diào)試 要求完成的主要任務 : 論文應包括以下幾個部分：任務書 → 開題報告 → 目錄 → 摘要→ABSTRACT→ 緒論 → 正文 → 結(jié)論（或結(jié)束語） → 參考文獻 → 附錄 → 致謝； 在論文的正文部分應包括：系統(tǒng)的總體方案設計、單片機的最小系統(tǒng)設計，系統(tǒng)的硬件電路設計、 A/D 采集電路設計、液晶顯示和鍵盤輸 入電路設計、元器件的選擇、系統(tǒng)軟件設計，調(diào)試及結(jié)果分析等， 畢業(yè)設計成果在文字上要求字數(shù) 10000字以上； 設繪工作量：不少于 3張圖紙； 閱讀文獻不低于 15篇，其中外文文獻不少于 2篇； 翻譯與課題相關的外文文獻，不少于 2萬印刷符，譯文無原則性錯誤 。這種電子儀表之所以出現(xiàn)，一方面是由于電子計算機的應用推廣到系統(tǒng)的自動控制信號的實驗領域，提出了各種被觀測量或被控制量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的要求，即為了實時控制和數(shù)據(jù)處理的要求；另一方面，也是電子計算機的發(fā)展，帶動了脈沖數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展，為數(shù)字化儀表的出現(xiàn)提供了條件。如今，它又成為向智能化儀表發(fā)展的必要橋梁。顯示出強大的生命力。繼之出現(xiàn)了諧波式電壓表，它的速度方面稍有提高但準確度低，穩(wěn)定性差，再后來出現(xiàn)了比較式儀表改進逐次漸進式結(jié)構(gòu)，它 不僅保持了比較是準確度高的優(yōu)點，而且速度也有了很大的提高，但它有一缺點就是抗干擾能力差，很容易受到外界因素的影響，隨后，在諧波式的基礎上雙引申出階梯波式，它的唯一進步就是成本降低了，可是準確度，速度及抗干擾能力都未提高。 目前實現(xiàn)電壓數(shù)字化測量的方法 仍然是模 —數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換的方法。 在電量的測量中，電壓，電流和頻率是最基本的三個被測量，其中電壓武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 量的測量最經(jīng)常。另外，數(shù)字測量儀器具有讀數(shù)準確方便，精度度高，誤差小，靈敏度高，分辨率高，測量速度快等特點倍受用戶親睞，數(shù)字電壓表的設計就基于這種需求發(fā)展起來。 AD 轉(zhuǎn)換器將被測量電壓輸入端所采集到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成相應的數(shù)字信號。 二 、 設計任務和技術(shù)方案： 主要設計內(nèi)容： 1） 系統(tǒng)的總體方案設計 2） 單片機的最小系統(tǒng)設計 3） 系統(tǒng)的硬件電路設計 4） A/D 采集電路設計 5）液晶顯示和鍵盤輸入電路設計 6）系統(tǒng)軟件設計 主要設計任務： 1）學習并掌握單片機和信號采集的有關知識； 2）設計單片機的最小系統(tǒng)； 3）設計 A/D 采集電路、采用彩色液晶顯示，設計顯示和鍵盤輸入電路 4）設計系統(tǒng)的程序流程，通過軟件實現(xiàn)具有圖形界面的數(shù)字電壓表功能，計算出有效值、峰 峰值、周期頻率等，實時顯示出電壓的波形及有效值、峰峰值、周期頻率，系統(tǒng)具有友好的界面。主要用軟件編程的方式檢測輸入信號的大小來實現(xiàn)數(shù)字電壓表的量程自動轉(zhuǎn)換功能。 按鍵電路設計 ............................................................................................................. 13 4 系統(tǒng)軟件設計 ........................................................................................................................ 15 AD 采樣程序設計 ....................................................................................................... 15 各個測量參數(shù)計算的程序設計 .............................................................................. 16 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 峰峰值的計算 .................................................................................................. 16 平均值的計算 .................................................................................................. 16 有效值計算 . ..................................................................................................... 17 LCD1602 液晶顯示程序設計 ................................................................................... 17 LCD1602 的顯示操作 ..................................................................................... 17 LCD1602 顯示程序設計 .........................................