基于单片机的毫伏表的设计

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1、基于单片机的毫伏表的设计摘要关键词AbstractKeywords目录绪论2第1章系统方案的选择与论证31基本方案的论证与选择31.1放大电路方案选择31.2交直流转换电路方案选择41.3模数转换器件选择51.4显示模块方案选择62总体方案论证6第2章硬件电路设计72.1衰减电路设计72.2滤波电路设计82.3放大电路设计92.4真有效值变换电路设计92.5模数转换电路设计112.6单片机控制电路设计172.7直流稳压电源设计22第3章软件设计253.1衰减电路控制及数据采集253.2量程自动切换263.3A

2、/D转换283.4分贝值的计算283.5液晶显示29第4章软件仿真314.1Multisim仿真314.1.1Multisim使用简介314.1.2314.2Keil仿真314.2.1Keil使用简介314.2.3324.3Proteus仿真324.3.1Proteus仿真简介324.3.2334.4PCB板的绘制334.4.1DXP使用简介334.4.233第5章总结33结论33致谢33参考文献33附录33绪论1．毫伏表设计的意义毫伏表是一种用来测量正弦信号电压的交流电压表。主要用于测量电视机和收音机的天线

3、输入的电压，中放级的电压等和这个等级的其它电压，是测量音频放大电路必备的仪表之一。而本论文是基于单片机的毫伏表设计有系统的输入阻抗高（）、单片机控制量程自动切换和数字液晶显示等优点。下面对模拟电压表和智能电压表的性能进行简单的比较。1.1输入阻抗一般情况下，模拟电压表的输入阻抗为几十千欧每伏特，当用模拟电压表测量太阳能电池电压时，电池中流过的偏转电流将在电池内阻上产生电压降而使电池两端的的电压下降。而数字电压表的输入阻抗都是兆欧级的，使得流入仪表的电流近似为零。因此，电池内阻产生的压降可以忽略。1.2电压灵敏

4、度拿市场上最常见的模拟毫伏表和数字毫伏表进行比较，若两者的最低量程均为300mV，即取两者的最高灵敏度进行比较。对于模拟电压表，其表盘的刻度共分为60等份，则每一小格的电压为5mV，即分辨率为5mV。对于数字电压表，市场上最便宜的也技术精度最小的位，最大读书为1999，其分辨率约为0.15mV，是模拟电压表灵敏度的30倍。所以，数字电压表的灵敏度远远优于模拟电压表。在测量精度要求越来越高的现代电子测量领域，数字电压表的地位是不可代替的。1.3量程自动切换总所周知，模拟电压表在使用时是必须正确按照电压极性接入电

5、路，否则易损坏电压表，甚至引发一些安全事故。而数字电压表则不存在指针损坏、引发火灾等不必要的经济损失。在进行数据测量时，因为模拟电压表的表盘上有测电阻、电压、分贝等不同的测量项目，容易因为忘记选择测量项目而导致测量数据错误；另外，读数时的视角也会对测量结果产生影响。很有可能在量程切换不及时导致指针大幅偏转而折断。但对于数字电压表来说，不会出现如上所述的弊端。因为数字电压表采用数字液晶显示，测量结果只有一个读数，读数直接且不会因人而异。所以，基于单片机的毫伏表是应运而生的。在进行测量时，由单片机控制量程的自动切

6、换，不用手东切换量程。而在对测量结果进行读数时，单片机自动进行数据处理后由液晶显示，实现了高效、快捷且精确的测量目的。1．国内外现状及发展趋势在17～18世纪，欧洲的一些物理学家开始利用电流与磁场作用力的原理制成简单的检流计，测量电压的测量仪表也就应运而生。19世纪，在电学与磁学的研究迅速走上正轨的同时，电压的测量仪器也获得了一个又一个重大的突破。进入20世纪，工业革命和现代化大规模生产促进了新学科和新技术的发展，后来又出现了电子计算机和空间技术等，仪器仪表因而也得到迅速的发展。现代仪器仪表已成为测量、控制和

7、实现自动化必不可少的技术工具。到21世纪，由于纳米级的精密机械研究、高精密超性能特种功能材料研究和全球网络技术推广应用成果等在内的一大批当代最新技术成果的竞相问世，使得仪器仪表领域发生了根本性的变革。促进了高科技化、智能化的新型仪器仪表时代的来临。科学技术的进步不断对仪器仪表提出更高更新的要求。仪器仪表在不断利用新的工作原理和采用新材料及新的元器件实现仪器仪表的小型化，减轻重量、降低生产成本和更便于使用与维修等。另一方面通过微型计算机的使用来提高仪器仪表的性能，提高仪器仪表本身自动化、智能化程度和数据处理能力

8、。此外，仪器仪表不仅供单项使用，而且可能过标准接口和数据通道与电子计算机结合起来，组成各种测试控制管理综合系统，满足更高的要求。有关数据显示，2005年中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%，到2010年高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。所以，国内外对测量仪器仪表的研究内容与方向都是不谋而合的。第1章系统方案的选择与论证1基本方案的论证与选择本设计硬件电路主要由衰减电路、放大电路、真