单片机课程设计——数字电压表

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1、单片机预习报告--------------电压表一.题目分析根据题目要求,系统设计需要基于自动控制原理,实现电压量程的自动切换、数据采样、电压显示等功能。主要来说,系统由信号调理电路、A/D转换电路、单片机控制系统、数码显示系统等几个模块组成。二.系统总体设计与框图系统框图如图下图所示。该过程是:首先通过系列比较器检测输入电压的极性与范围,单片机根据电压极性与范围对继电器阵列进行相应的动作,实现了输入量程的全自动转换。经过调理后的电压信号由AD转换后送出数码显示。系统总体设计与框图三.各模块方案1)A/D采样系统采用ADC08322)自动量程切换量程切换电路包括电压衰减变换电路和无

2、零漂小信号放大电路。智能数字电压表中关键技术之一为自动量程转换问题。用单片机控制多组继电器进行量程切换。特点是简单实用,缺点是机械噪声大。3)电压检测为了实现对输入的微小信号或大信号进行精确测量,我们拟采用信号放大或衰减预处理电路,即需要对被测量电压的极性、范围进行判断和确定,从而将被测电压的基本信息传递给单片机系统。用多组比较器进行电压范围的分段检测,实现对输入电压的粗略测量。为了粗略地得到被测量的电压范围采用多组比较器的方式,通过阶梯式比较的方法确定输入电压的范围。4)显示部分采用LED数码管动态扫描显示。采用3个位LED动态扫描显示的优点是能改善外部信号对显示的干扰,但单片机

3、在工作时要求CPU不停地对LED更新,这将会降低系统的运行速度,且占用资源比较多。5)信号调理模块该部分主要实现的功能是自动量程切换和电压变换,模块主要由电压极性检测电路、电压范围粗测电路、电压变换电路、继电器模块四部分组成。7)继电器模块单片机是一个弱电器件,一般情况下它们大都工作在5V甚至更低.驱动电流在mA级以下.而要把它用于一些大功率场合,比如控制电动机,显然是不行的.所以,就要有一个环节来衔接,这个环节就是所谓的"功率驱动".继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节.在这里,继电器驱动含有两个意思:一是对继电器进行驱动,因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件;还

4、有就是继电器去驱动其他负载,比如继电器可以驱动中间继电器,可以直接驱动接触器,所以,继电器驱动就是单片机与其他大功率负载接口.四.元件清单序号元件1ADC08322继电器3数字显示管4电容5电阻6晶振五.程序设计程序流程图如下

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