數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書-基于單片機的數(shù)字式電壓表-在線瀏覽
2024-09-24 11:19本頁面
【正文】 作與調(diào)試 12 12 調(diào)試 12 結(jié) 論 14 參考文獻 15 附錄一 源程序 16 附錄二 原理圖 18 本科生課程設(shè)計成績評定表 18 摘 要本文設(shè)計了基于單片機的數(shù)字式電壓表，具有可選檔，精度高等特點。通過對現(xiàn)有的各種方案分析，采用以AT89S52單片機為中央處理器，利用ICL7135芯片為完成A/D轉(zhuǎn)換功能并且由LED數(shù)碼管顯示結(jié)果。經(jīng)過實驗測試，實現(xiàn)了電壓測試功能，基本上達到了任務(wù)書的要求。2V，精度高可顯示4位半位數(shù)值關(guān)鍵詞 AT89S52 ICL7135 LED數(shù)碼管顯示 數(shù)字電壓表 選檔 第一章 概述21世紀是一個數(shù)字化的時代，各式各樣的數(shù)字產(chǎn)品如雨后春筍般進入科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)和生活等各領(lǐng)域。此外，數(shù)字電壓表在安裝工藝、外觀設(shè)計、安全性、可靠性等方面也在不斷改進，日臻完善。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時代的需求，數(shù)字電壓表在這樣的背景下孕育而生。在電量的測量中，電壓、電流和頻率是最基本的三個被測量。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更是經(jīng)常需要測量高精度的電壓，所以數(shù)字電壓表就成為一種必不可少的測量儀器。目前數(shù)字電壓表的設(shè)計和開發(fā),已經(jīng)有多種類型和款式，如由數(shù)字電路和芯片構(gòu)成的、基于單片機控制的、基于FPGA控制的、基于CPLD控制的等等。這樣的電壓表電路簡單，所用的元件較少，成本低，調(diào)節(jié)工作可實現(xiàn)自動化，還可以方便地進行8路A／D轉(zhuǎn)換量的測量，遠程測量結(jié)果傳送等功能。在現(xiàn)代電子科技的高速發(fā)展過程中，微型化、集成化、高密度化以及設(shè)備的高精度化已經(jīng)成為一種長期的趨勢，這就要求我們力求使用更精確的設(shè)備。 第二章 方案論證及整體設(shè)計 設(shè)計目標設(shè)計一個數(shù)字電壓表，要求：1. 電壓測量范圍：0177。 核心控制系統(tǒng)目前數(shù)字電壓表很多采用單片微處理器來作為應(yīng)用系統(tǒng)的中央處理器。 目前單片機種類繁多，有8位機的Intel MCS51系列，PIC系列等，16位單片機有Intel MCS96系列等。目前的8位單片機中，以Intel MCS51系列單片機的品種最多，接口芯片以及應(yīng)用軟件也非常豐富。ATEML公司推出的89S52低功耗單片機，高性能的8位COMS單片機。同時AT89S52具有128字節(jié)內(nèi)部RAM, 32位輸出/輸入口線，3個16位定時器/計數(shù)器，6個中斷源2級中斷處理能力，具有休眠和掉電兩種節(jié)電模式。 總體設(shè)計 檔位選擇A/D轉(zhuǎn)換電路AT89S52555方波產(chǎn)生電路顯示電路 圖21 總體設(shè)計框圖系統(tǒng)總體設(shè)計框圖如圖21所示，工作原理：輸入的電壓經(jīng)檔位判斷選擇量程，高電壓在進入Ａ/Ｄ轉(zhuǎn)換電路前還需進行適當?shù)乃p，在衰減到一定范圍時由ICL7135將模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出送單片機處理。A/D轉(zhuǎn)換芯片所需的時鐘信號由555多諧振蕩器產(chǎn)生。二是系統(tǒng)配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計合適的接口電路。按系統(tǒng)功能需求，需要配置固定檔位、LED顯示等。本設(shè)計采用雙積A/D 轉(zhuǎn)換器，它的性能比較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換精度高，具有很高的抗干擾能力，電路結(jié)構(gòu)簡單，其缺點是工作速度較低。 雙積分A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理雙積分式AD轉(zhuǎn)換器又稱雙斜率A/D轉(zhuǎn)換器，其原理如圖33（a）、（b）所示。其工作過程分為采樣和比較兩個階段。同時啟功n位二進制計數(shù)器對時鐘脈沖從零開始計數(shù)。在經(jīng)過時間T2后，U0下降到零，過零比較器輸出端產(chǎn)生跳變信號，經(jīng)控制邏輯關(guān)上計數(shù)門，停止計數(shù)，此時計數(shù)器值為N2。 根據(jù)上述原理計數(shù)器中所計的二進制數(shù)值：N2=（N1/VREF）Ui (31) 圖33（a） 雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器 圖33（b） 雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器 ICL7135芯片介紹ICL7135C 是德州儀器公司高效率 CMOS 工藝制造。數(shù)字驅(qū)動輸出端D1至D4以及多路復(fù)用的二—十進制碼BCD輸出端BBB4和B8，提供適用于LED或LCD譯碼器/驅(qū)動器和微處理器的接口。 ICL7135與單片機連接在ICL7135與單片機系統(tǒng)進行連
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