大学毕业论文---数字万用表设计.doc

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1、成绩课程论文题目：数字万用表课程名称：proteus学生姓名：学生学号：1214010221系别：电气信息工程学院专业：自动化2015年1月南京林业大学本科毕业论文第一章前言当今社会，随着科技发展的日新月异，特别是计算机技术突飞猛进的发展，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃，同时计算机也越来越广泛的被应用到人们的生活、工作领域的各个方面。单片微型计算机以其体积小、功能强、速度快、价格低等优点，在数据处理和实时控制等应用中有着无与伦比的优越性，可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及

2、通讯产品中。随着微控制技术（以软件代硬件的高性能控制技术）的日益完善和发展，单片机的应用必将导致传统控制技术发生巨大的变化。单片微型计算机的应用广度和深度，已经成为一个国家科技水平的一项重要标志。在实际的生产过程中,往往需要精确的直流电源,并且易于控制电压幅度的增减,应用单片机设计就能够很方便地实现这个要求而且比普通的数字和模拟设计方案更为准确，更易控制。为了进一步加深对单片机及其接口的理解，掌握一般的软硬件的设计方法，巩固大学四年之所学，也给自己一个实践锻炼的机会，几个月以来，全心投入本次毕业设计—单片机控制的稳压直流电源。本系统以Atmega8单片机为控制核心，用160

3、2液晶模块显示设定电压值电流值与实时输出值。I、基本要求：输出电压：0～25V数显误差<=0.1负载电流<=3A纹波有效值<=50mvII、扩展要求：调节功能为自动调节有效纹波有效值<=20mV调节电压步进为0.1V电流步进0.01A可以进行人工步进置数总体方案可以设定存储默认输出值-25-第二章总体方案2.1系统设计方案论证及工作原理本设计题目是设计一个从0～25V变化的、步进为0.1V、0.01A的人性化、高指标、低成本的数控步进直流稳压电源。设计的思路为：在达到性能指标的前提之下，体现出人性化的思想，同时选择低价位的通用元器件来设计制作电路。在这当中，电路应该是简单、

4、可靠、稳定，最重要的是有实用的价值，容易在工业中实现。针对以上的要求，我们最终选择用单片机（Atmega8）来作为控制部件，采用人性化的按键来实现置数，把置数的值经过单片机的处理，通过单片机的CCP1端口与具有PWM调节功能的运算放大器的电路相连、CCP2的端口与展波器、可调稳压管和扩流器组成的电路相连来输出参考电压，再用A/D转换器来对此时输出电压值进行采样比较并进行调整，使得数显的值和所置的电压时时保持一致，这样就保证了显示的值的真实性，且具有过流保护作用。设计中应包括：数字控制模块、PWM调节控制模块、具有D/A转换功能的PWM调节模块、数显部分和辅助电源模块。而完成

5、这些部分的电路和芯片都很多，合理的设计及选择设计电路则是完成设计的关键所在。2.2系统总体框图图2.2系统总体框图-25-第三章硬件系统的设计3.1主控芯片Atmega8介绍3.1.1综述ATmega8是基于增强的AVRRISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega8的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。3.1.2ATmega8的引脚图：图3.1ATmega8引脚配置-25-3.1.3ATmega8引脚说明VCC数字电路的电源。GND地。端口B(PB7..PB0)XTAL1/XT

6、AL2/TOSC1/TOSC2端口B为8位双向I/O口，具有可编程的内部上拉电阻。其输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，端口被外部电路拉低时将输出电流。在复位过程中，即使系统时钟还未起振，端口B处于高阻状态。通过时钟选择熔丝位的设置，PB6可作为反向振荡放大器或时钟操作电路的输入端。通过时钟选择熔丝位的设置PB7可作为反向振荡放大器的输出端。若将片内标定RC振荡器作为芯片时钟源，且ASSR寄存器的AS2位设置，PB7..6作为异步T/C2的TOSC2..1输入端。端口B的其他功能见P55“端口B的第二功能”及P22“系统时

7、钟及时钟选项”。端口C(PC5..PC0)端口C为7位双向I/O口，具有可编程的内部上拉电阻。其输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，端口被外部电路拉低时将输出电流。在复位过程中，即使系统时钟还未起振，端口C处于高阻状态。-25-PC6/RESET若RSTDISBL熔丝位编程，PC6作为I/O引脚使用。注意PC6的电气特性与端口C的其他引脚不同。若RSTDISBL熔丝位未编程，PC6作为复位输入引脚。持续时间超过最小门限时间的低电平将引起系统复位。门限时间见P35T