[学士论文]毕业设计（论文）-基于单片机实现的数字电压表

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1、毕业设计说明书（论文）设计(论文)题目：基于单片机实现的数字电压表专业：班级：学号：姓名：指导教师：2010年3月1日重庆电子工程职业学院毕业设计（论文）任务书学生姓名学号班级专业设计（或论文）题目基于单片机实现的数字电压表指导教师姓名职称联系方式备注设计内容：1．设计一款基于单片机实现的直流数字电压表。2．主要功能：（1）可测量0~50V直流电压，分辨率0.02V；（2）具有数码管或LCD显示电压值功能；（3）具有量程自动转换功能；（4）能实现多路信号的分时测量（可选项）。进度安排：第5周：查询资料和制定方案；第7~

2、9周：电路设计与仿真；第10~11周：软件设计与仿真；第12~15周：样机联调与撰写设计报告；第16~17周：参加答辩。主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：1．徐爱钧．智能化测量控制仪表原理与设计（第二版）．北京航空航天大学出版社，20042．吴金戌，沈庆阳．8051单片机实践与应用．郭庭吉清华大学出版社，20023．黄智伟．全国大学生电子设计竞赛训练教程．电子工业出版社，20044．汪德彪．MCS-51单片机原理及接口技术（第一版）．电子工业出版社，2003审批意见教研室负责人：年月日备注：任务

3、书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。目　录摘　要1第1章　绪论2第2章　方案设计32.1　方案选择32.1.1　量程转换方案设计32.1.2　显示部分方案设计32.2　方案论证4第3章　硬件设计53.1　单片机控制模块设计53.1.1　时钟电路53.1.2　复位电路53.2　量程转换模块设计63.2.1　电路选择63.2.2　工作原理及换算关系63.3　逐次逼近式A/D转换模块设计63.3.1　ADC0808简介63.3.2　A/D转换电路设计83.4　显示模块设计93.4.1　LCD显示模块93.

4、4.2　LCD1602的引脚功能93.4.3　LCD1602的显示操作9第4章　系统软件设计144.1　主程序设计144.2　A/D转换程序154.3　中断服务程序15第5章　系统仿真与调试16II5.1　分局部调试165.2　整机调试165.3　系统仿真17结　论18致　谢19参考文献20附录１　系统源程序21附录２　整机原理图31II摘　要电压表是测量仪器中不可缺少的设备，目前广泛应用的是采用专用集成电路实现的数字电压表。本系统以AT89C51单片机为核心，以逐次逼近式A/D转换器ADC0808、液晶显示器LCD1

5、602为主体，设计了一款简易的数字电压表，能够测量0～50V的直流电压，最小分辨率为0.02V。关键词　AT89C51单片机；电压测量；A/D转换；LCD1602液晶显示第31页　共31页第1章　绪论数字电压表的基本工作原理是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号，通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一般的模拟电压表，数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。电压表的数字化测量，关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量，完成这种转换的电路叫模数转换器（A/D）。

6、数字电压表的核心部件就是A/D转换器，由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的DVM。一般说来，A/D转换的方式可分为两类：积分式和逐次逼近式。积分式A/D转换器是先用积分器将输入的模拟电压转换成时间或频率，再将其数字化。根据转化的中间量不同，它又分为U-T（电压-时间）式和U-F（电压-频率）式两种。逐次逼近式A/D转换器分为比较式和斜坡电压式，根据不同的工作原理，比较式又分为逐次比较式及零平衡式等。斜坡电压式又分为线性斜坡式和阶梯斜坡式两种。在高精度数字电压表中，常采用由积分式和比较式相结合起来的复合式A/

7、D转换器。本设计以AT89C51单片机为核心，以逐次比较型A/D转换器ADC0808、液晶显示器LCD1602为主体，构造了一款简易的数字电压表，能够测量1路0～50V直流电压，最小分辨率0.02V。第31页　共31页第2章　方案设计实现数字电压表的方案较多，目前广泛采用的是基于74系列逻辑器件方案，本设计将介绍基于单片机实现的方案。74系列逻辑器件方案采用双积分电路+液晶显示器+逻辑电路+定时采样电路+数据处理实现，被测电压信号由信号输入端加到测量系统，进行预处理后送到后级电路。单片机系统方案此方案采用输入处理电路+

8、ADC0808+AT89C51+液晶显示实现，被测信号由ADC0808模拟输入端输入，单片机采集转换数据，将转换数据送出显示。2.1　方案选择2.1.1　量程转换方案设计方案一：考虑到ADC0808的八路模拟量输入通道本质上也是模拟开关，因此可以利用其八个模拟通道中的三个作为量程转换器，即根据通道对应的电压测量范围确定对应的电压放