直流数字电流表设计

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1、课程设计说明书唐山学院测控系统原理课程设计题目直流数字电流表设计系(部)机电工程系班级姓名学号指导教师2014年03月02日至03月13日共两周2014年03月13日测控系统原理课程设计任务书课程设计说明书一、设计题目、内容及要求1、设计题目：直流数字电流表设计2、设计内容：运用所学单片机、模拟和数字电路、和测控系统原理与设计等方面的知识，设计出一台以AT89C52为核心的直流数字电流表，完成电流信号的采集、处理、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计，要求采用ADC0808实现A/D转换，由键盘设置

2、测量量程，用发光二级管显示当前测量量程。直流数字电流表要求如下：1）4位数码管显示2）量程：10A、1A、100mA。3）防反接保护、过流保护。4）内阻不限。3、设计要求：1）硬件部分包括前置信号处理单元（放大电路，调制解调电路、滤波电路等）、A/D转换、微处理器（MCU）、键盘、显示等；2）前置信号处理单元误差分析，认真查阅组成各功能电路需要的芯片、电阻等元件的数据手册或相关规范说明，分析信号处理单元主要误差来源及大小，按照误差合成和分配的算法，计算主要误差的大小，给出精度值。3）软件部分包括键盘扫

3、描、A/D转换、数字滤波、标度变换、显示等；4）用PROTEUS软件仿真实现；5）用Protel画出系统的硬件电路图；6）撰写设计说明书一份(不少于2000字)，阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法，重点阐述系统组成框图、硬件原理设计和软件程序流程图。说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容，以及硬件电路图和软件程序框图等材料。二、设计原始资料Proteus及KEIL51仿真软件，及软件使用说明。三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）设计说明书一份(不少于20

4、00字)。课程设计说明书四、进程安排1.2015年3月2日资料查阅2.2015年3月3，4日总体设计，硬件设计3.2015年3月5，6日绘制电路图3.2015年3月9，10日绘制软件程序流程图，编写软件4.2015年3月11日软、硬件仿真调试5.2015年3月12，13日撰写设计说明书五、主要参考资料1．王福瑞等．《单片微机测控系统设计大全》．北京航空航天大学出版社，19992．《现代测控技术与系统》韩九强清华大学出版社2007.93．《智能仪器》程德福，林君主编机械工业出版社2005年2月4．《测控

5、仪器设计》浦昭邦，王宝光主编机械工业出版社20015．基于AT89C51单片机的数字电压表的设计，黄亮，电子制作，2006．10，25-276．KeilC51帮助文档7.《误差理论与数据处理》，费业泰.机械工业出版社，2010指导教师（签名）：教研室主任（签名）：课程设计成绩评定表课程设计说明书出勤情况出勤天数缺勤天数成绩评定出勤情况及设计过程表现（20分）课设答辩（20分）设计成果（60分）总成绩（100分）提问（答辩）问题情况综合评定指导教师签名：年月日课程设计说明书目录摘要21.硬件设计31.1

6、数字电流表的工作原理31.2过流、防反接保护31.3放大器41.4A/D转换41.5量程选择及量程的显示61.6LED显示62.软件设计62.1系统的组成框图62.2软件流程图72.3硬件图83.总结94.参考文献10附录一元器件清单11附录二程序代码12附录三设计仿真结果1818课程设计说明书摘要本设计主要采用AT89C52单片机和ADC0808芯片来完成一个直流数字电流表的设计.有10A、1A、100mA三个量程可选,该量程切换是通过按键来完成的.测量的结果通过一个4位一体的8段数码管显示.该电流

7、表有三个部分组成:A/D转换模块、数据处理模块、显示模块.A/D转换主要由ADC0808来完成,它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量,再传到数据处理,进行标度变换,最后把处理好的数据用数码管显示。关键词数字电流表，AT89C52，A/D转换18课程设计说明书1.系统的工作原理1.1数字电流表的工作原理用单片机及其扩展的外部电路先做成一个理想电压表，如图1中用G表示。由于通常所说的电流表是指灵敏电流计，其量程太小，不能直接测量电流，所以要想得到一个有多量程或量程较大的电流表需要将一个理想电压表改装而

8、成。本设计是用一个内阻视为无穷大的电压表并联分流电阻而成的数字电流表。待测电流I随搬动开关K的位置而流过R1或R2，因而本电流表的两个量程就取决于G的满量程电压和R1、R2的阻值，记G的满量程电压为Ug，根据欧姆定律Ug=RgIg，若Ug和Rg已知则Ig就是电流表的满量程电流。1.2过流、防反接保护用熔断器做过流保护，二极管做防反接保护。熔断器可通过的最大电流设置为10A，当输入电流大于10A时，熔断器自动烧断，从而保护电路。二极管属于单向传导电流的电子