機(jī)電一體化基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)-展示頁
2025-07-03 19:26本頁面
【正文】 儀）。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇：智能儀器 單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、電流、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有12部單片機(jī)。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多處理器，隨著單片機(jī)家族的發(fā)展壯大，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。盡管2000年以后ARM已經(jīng)發(fā)展出了32位的主頻超過300M的高端單片機(jī)，直到目前基于8031的單片機(jī)還在廣泛的使用。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備?，F(xiàn)在有越來越多的數(shù)字測量儀器的出現(xiàn)但原理皆與數(shù)字電壓表殊途同歸，因此研究數(shù)字電壓表有著很大現(xiàn)實(shí)意義。使其精度達(dá)到與模擬電壓表一樣精確甚至更高。但數(shù)字電壓表由于存在采樣誤差，精度不是很高。模擬電壓表采用用指針式，里面是磁電或電磁式結(jié)構(gòu)，所以其響應(yīng)速度較慢。眾所周知，模擬電壓表精度較高，曾經(jīng)有很廣闊的市場，現(xiàn)在依然有不少工程師依然在使用模擬電壓表。模擬式電壓表是指針式的，多用磁電式電流表作為指示器，并在表盤上刻以電壓刻度。 關(guān)鍵詞：【單片機(jī)】 【數(shù)字電壓表】 【A/D轉(zhuǎn)換】 【AT89C51】 【ADC0809】目 錄第一章 緒論 3第二章 設(shè)計(jì)背景 4 4 4 4 6 6第三章 設(shè)計(jì)目的與功能要求 7 7 7第四章 總體設(shè)計(jì) 8 8 8 9第五章 設(shè)計(jì)原理圖 9 10第六章 硬件電路設(shè)計(jì) 11 信號調(diào)理模塊 11 11 11 11 12 12 A/D轉(zhuǎn)換模塊 16 16 18 18 LED數(shù)碼管 18 LED數(shù)碼管與單片機(jī)接口設(shè)計(jì) 20第七章 總體電路設(shè)計(jì) 22 22第八章 軟件設(shè)計(jì) 23 23 24 26第九章 總結(jié) 27參考文獻(xiàn) 28第一章 緒論電子電壓表主要用于測量各種高、低頻信號電壓，它是電子測量中使用最廣泛的儀器之一。該系統(tǒng)的數(shù)字電壓表電路簡單，所用的元件較少，成本低，且測量精度和可靠性較高。A/D轉(zhuǎn)換主要由芯片ADC0809來完成，它負(fù)責(zé)把采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量在傳送到數(shù)據(jù)處理模塊。 編號 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文題 目基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué) 號系 部電氣工程系專 業(yè)機(jī)電一體化班 級指導(dǎo)教師顧問教師二〇一二年十月摘要本文介紹了一種基于單片機(jī)的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)主要由三個(gè)模塊組成：A/D轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)處理模塊及顯示模塊。數(shù)據(jù)處理則由芯片AT89C51來完成，其負(fù)責(zé)把ADC0809傳送來的數(shù)字量經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生相應(yīng)的顯示碼送到顯示模塊進(jìn)行顯示；此外,它還控制著ADC0809芯片工作。此數(shù)字電壓表可以測量05V的1路模擬直流輸入電壓值，并通過一個(gè)四位一體的7段數(shù)碼管顯示出來。根據(jù)測量結(jié)果的顯示方式及測量原理不同，電壓測量儀器可分為兩大類：模擬式電壓表(AVM）和數(shù)字式電壓表（DVM）。數(shù)字式電壓表首先將模擬量經(jīng)模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字量，然后用電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，并以十進(jìn)制數(shù)字顯示被測電壓值。的確模擬電壓表在顯示測量值方面精度校準(zhǔn)，然而卻也存在問題。然而在高速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，高速信號處理的需求越來越多，由于模擬電壓表響應(yīng)速度較慢已經(jīng)不適用與高速信號領(lǐng)域，取而代之的將是數(shù)字電壓表。不過目前可以通過技術(shù)手段來縮小誤差。可見將來數(shù)字電壓表必將取代模擬電壓表。第二章 設(shè)計(jì)背景單片微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。由于單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，當(dāng)時(shí)的單片機(jī)都是8位或4位的。因?yàn)楹唵慰煽慷阅懿诲e(cuò)獲得了很大的好評。在很多方面單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。 汽車上一般配備40多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過PC機(jī)和其他計(jì)算的總和，甚至比人類的數(shù)量還要多。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1