【正文】 ............................................... 3 單片機(jī)的概述 ................................................................................................................ 4 2 系統(tǒng)方案的選擇與論證 ............................................................................................................ 5 功能要求 ....................................................................................................................... 5 系統(tǒng)的總體方案規(guī)劃 ...................................................................................................... 5 各模塊方案選擇與論證 .................................................................................................. 5 控制模塊 .................................................... 5 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊 ............................................ 6 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 ................................................. 6 顯示模塊 .................................................... 7 通信模塊 .................................................... 7 3 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ..................................................................................................... 8 系統(tǒng)的硬件組成部分 ...................................................................................................... 8 主要單元電路設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 8 中央控制模塊 ............................................... 8 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊 ........................................... 9 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 ........................................... 13 顯示模塊 .................................................. 15 通信模塊 .................................................. 15 電源部分 .................................................. 16 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 17 軟件的總體設(shè)計(jì)原理 .................................................................................................... 17 A/D 轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì) ........................................... 18 數(shù)字濾波程序設(shè)計(jì) .......................................... 18 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換的程序設(shè)計(jì) .................................... 20 5 系統(tǒng)調(diào)試及性能分析 ............................................................................................................. 22 調(diào)試與測(cè)試 .................................................................................................................. 22 性能分析 ..................................................................................................................... 22 6 結(jié)束語(yǔ) .................................................................................................................................. 23 設(shè)計(jì)總結(jié) ....................................................................................................................... 23 設(shè)計(jì)的心得 .................................................................................................................... 23 7 致謝詞 .................................................................................................................................. 24 附錄 ........................................................................................................................................... 25 附錄 1 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................. 25 附錄 2 系統(tǒng)總電路圖 ........................................................................................................... 26 附錄 3 源程序 ..................................................................................................................... 27 3 智能儀器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 前言 電子測(cè)量概述 從 廣義上講，凡是利用電子技術(shù)來(lái)進(jìn)行的測(cè)量都可以說(shuō)是電子測(cè)量；從 狹義上來(lái)說(shuō)，電子測(cè)量是在電子學(xué)中測(cè)量有關(guān)電 量 的量值。 隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展，測(cè)量任務(wù)越來(lái)越復(fù)雜，工作量加大，測(cè)量速度測(cè)量準(zhǔn)確度要求越來(lái)越高，這些都對(duì)測(cè)量?jī)x器和測(cè)試系統(tǒng)提出了更高的要求。利用微機(jī)的記憶，存儲(chǔ)，數(shù)學(xué) 運(yùn)算，邏輯判斷和命令識(shí)別等能力，發(fā)展了微機(jī)化和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。 數(shù)字電壓表的特點(diǎn) 、準(zhǔn)確 電壓表的數(shù)字化，是將連續(xù)的模擬量 (如直流電壓 )轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示。 、分辮力高 指針表的分辮力，是由刻度盤(pán)的細(xì)度表達(dá)的，刻度盤(pán)在一定 條件下無(wú)法分得很細(xì)，太細(xì)了視覺(jué)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）。輸入阻抗越高，所吸收被測(cè)信號(hào)的電流就越小，所帶來(lái)的附加誤差極小，可以忽略。這給制造業(yè)帶來(lái)了飛躍，不僅儀表小巧而功能齊全，其他如手機(jī)、袖珍電腦等也得以誕生。 4 智能儀器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 直流數(shù)字電壓表本身可以擴(kuò)展成交流電壓表、交直電流表、峰值表、功率表等，還可以附加智能化。 單片機(jī)的概述 單片機(jī)就是在一塊半導(dǎo)體硅片上集成了微處理器（ CPU）、存儲(chǔ)器（ ROM、 RAM、 EPROM）和各種輸入、輸出接口，這樣一塊集成電路芯片上具有一臺(tái)計(jì)算機(jī)的屬性，因而被稱(chēng)為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)。并且其發(fā)展歷史可分為以下四個(gè)階段： 第一階段：?jiǎn)纹瑱C(jī)初級(jí)階段。例如，仙童公司生產(chǎn)的 F8 單片機(jī)，實(shí)際上只包括了 8為 CPU， 64 B RAM 和 2 個(gè)并行口。 第二階段：低性能單片機(jī)階段。 第三階段：高性能單片機(jī)階段。這類(lèi)單片機(jī)的典型代表是： Intel 公司的 MCS51 系列、 Motorola公司的 6801 和 Zilog 公司的 Z8等。 第四階段： 8 位單片機(jī)鞏固發(fā)展及 16 位單片機(jī)、 32 位單片機(jī)推出階段。 5 智能儀器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 系統(tǒng)方案的選擇與論證 功能要求 使用 AD/DC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量， 再采用 AT89C52單片機(jī)進(jìn)行電壓、電流表的計(jì)算和顯示，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給 PC 機(jī)，要求進(jìn)行硬件，軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。按系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)要求，控制模塊采用 AT89C52 單片機(jī)，通過(guò)程序來(lái)進(jìn)行電壓、電流的計(jì)算等數(shù)據(jù)處理，及其功能控制；量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊包括電壓衰減和 8個(gè)檔位自動(dòng)換檔，采用純硬件搭建； A/D 轉(zhuǎn)換模塊采用 ADC0809 芯片；顯示模塊采用四個(gè) LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示電壓、電流值