基于单片机的数字式电压表课程设计报告

《基于单片机的数字式电压表课程设计报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于单片机的数字电压表设计课程设计报告设计题目:基于单片机的数字式电压表设计名称:单片机原理与应用课程设计基于单片机的数字电压表设计目录引言I一、课程设计的性质和目的2二、课程设计的要求2三、主要仪器设备及软件2四、课程设计题目及要求2五、课题分析及设计思路25.1、课题分析及总体设计25.2、硬件设计25.2.1系统总体设计框图25.2.2单片机系统35.2.3AD转换电路65.3、软件设计8六、程序主要代码与分析8七、实验结果截图10八、心得体会11参考文献12基于单片机的数字电压表设计引言电子电压表主要用于测量各种高、低频信号电压，它是电子测量中使用最广泛的仪器之

2、一。根据测量结果的显示方式及测量原理不同，电压测量仪器可分为两大类：模拟式电压表(AVM）和数字式电压表（DVM）。模拟式电压表是指针式的，多用磁电式电流表作为指示器，并在表盘上刻以电压刻度。数字式电压表首先将模拟量经模数（A/D）转换器变成数字量，然后用电子计数器计数，并以十进制数字显示被测电压值。众所周知，模拟电压表精度较高，曾经有很广阔的市场，现在依然有不少工程师依然在使用模拟电压表。的确模拟电压表在显示测量值方面精度校准，然而却也存在问题。模拟电压表采用用指针式，里面是磁电或电磁式结构，所以其响应速度较慢。然而在高速发展的当今社会，高速信号处理的需求越来越多，由

3、于模拟电压表响应速度较慢已经不适用与高速信号领域，取而代之的将是数字电压表。但数字电压表由于存在采样误差，精度不是很高。不过目前可以通过技术手段来缩小误差。使其精度达到与模拟电压表一样精确甚至更高。可见将来数字电压表必将取代模拟电压表。现在有越来越多的数字测量仪器的出现但原理皆与数字电压表殊途同归，因此研究数字电压表有着很大现实意义。基于单片机的数字电压表设计一、课程设计的性质和目的通过课程设计，巩固在课堂上学到的有关电子技术、单片机、微机原理等课程的基本知识和基本方法，强化知识的综合运用和技能基本训练，通过硬件电路的设计和相应软件的编写，掌握软硬结合的控制程序设计，达

4、到能独立阅读、编制和调试一定规模的电子产品制作或仿真。二、课程设计的要求1、遵循软硬件模块化设计。2、要求程序结构化设计。3、要求程序结构合理，语句使用得当，并附有必要的注释。4、适当追求编程技巧和程序运行效率。三、主要仪器设备及软件PC机、Protrus绘图软件、KeilC仿真软件等。四、课程设计题目及要求题目：基于单片机的数字电压表设计要求：1..利用单片机设计数字电压表，用4段数码管显示；2.能够较准确的测量0~5V之间的直流电压值，测量最小分辨率为0.02V。五、课题分析及设计思路5.1、课题分析及总体设计通过滑动变阻器产生可变电压；用ADC0809采集模拟电压

5、转换成数字信号；将此数字信号用七段数码管显示。5.2、硬件设计5.2.1系统总体设计框图本系统采样Atmel89C52单片机作为控制核心，以ADC0809为数据采样系统，实现被测电压的数据采样；使用系列比较器检测输入电压的范围，用共阴极数码管显示结果。显示电路51单片机AD转换输入电压图1基于单片机的数字电压表设计5.2.2单片机系统单片机最小系统包括复位电路，晶振电路，电源电路，仿真时需搭建复位电路和晶振电路。晶振电路：图2复位电路：图3单片机最小系统如下所示，其中P2口用于驱动数码管，P1口用于数码管显示，P0口用于接收ADC0809转换的数据，P3接74LS74D

6、触发器电路。基于单片机的数字电压表设计单片机最小系统：图45.2.3AD转换电路ADC0809的特性：ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。（1）ADC0809的内部逻辑结构   由下图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。基

7、于单片机的数字电压表设计（2）．ADC0809引脚结构ADC0809各脚功能如下：D7-D0：8位数字量输出引脚。IN0-IN7：8位模拟量输入引脚。VCC：+5V工作电压。GND：地。REF（+）：参考电压正端。REF（-）：参考电压负端。START：A/D转换启动信号输入端。ALE：地址锁存允许信号输入端。（以上两种信号用于启动A/D转换）.EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。CLK：时钟信号输入端（一般为500KHz）。基于单片机的数字电压表设计A