毕业设计关于多路电压测量

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1、广东交通职业技术学院毕业论文（设计）题目：单片机多路电压数据采集系统系别：电子系专业：电子信息工程姓名：冯健学号：1213232222指导教师：陈茜茹、康实日期：2014年12月7日单片机多路电压数据采集系统摘要多路数据采集系统在现代工业中是必不可少的。基于单片机的多路数据采集系统是一种对单片机性能要求中等，结构简单，实用性较强的低端电子产品，单片机作为核心器件，以其体积小、成本低、速度快、升级容易等优点具有很好的现实意义。单片机实现的数据采集系统的应用越来越多的被采用。本文介绍了一种基于单片机的多路数据采集系统。系统的硬件部分主要包括单片机控制模块、模拟量采集接口模块

2、、LED显示模块、电源模块、复位模块。单片机控制模块用于控制和协调系统各个模块工作。模拟量采集接口模块用于对模拟量进行预处理，使其转化为单片机能够处理的模拟量。电源模块为整个系统提供工作电源。复位模块用于单片机复位。LED显示模块为系统提供了人机观察的通道。本设计采用具有AD转换功能的STC12C5A60S2单片机作为系统的控制中心，可以实现对1路模拟电压信号的采集。有处理能力强、精度高、通用性强等优点。关键词：多路数据采集；单片机目录一、引言4二、系统总体方案设计选择与说明5（一）硬件设计方案5（二）软件设计方案5三、硬件设计7（一）单片机控制模块71、单片机电路72

3、、时钟电路9（二）LED显示模块11(三)电源模块11四、软件设计13(一)主程序流程的设计131、LED显示的软件设计132、定时中断的软件设计143、AD转换的软件设计17致谢20附录21附录1：原理图21附录2：pcb图21附录3：实物图22附录4：主程序源代码22附录5：A/D转换程序23附录6：LED显示程序27一、引言在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常。而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成

4、不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、测量速度快等特而得到广泛应用。传统的指针式刻度电压表功能单一，精度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满足数字化时代的需要。采用单片机的数字电压表，将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC实时通信。数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表。目前，由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。目前

5、，数字电压表的内部核心部件是A/D转换器，转换的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度，因而，以后数字电压表的发展就着眼在高精度和低成本这两个方面。本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容，本系统主要包括三大模块：转换模块、数据处理模块及显示模块。二、系统总体方案设计选择与说明（一）硬件设计方案根据多路数据采集系统具有的功能和性能指标，设计出来的多路数据采集系统的方案设计的硬件部分主要分为以下几个模块：单片机控制模块是整个系统的控制核心。它负责采集经处理过的电压，开关量信息，并送到LED进行显示，控制和协调系统各模块的工作。模拟量采集接口模块用于对模拟量进行预处理，使

6、其转化为单片机能够处理的数字量。LED显示模块用来显示待采集的信号的数值或状态以及相关的提示信息。电源模块为各个模块提供工作电源。复位模块为单片机复位。多路数据采集系统硬件部分的总框图如图2-1所示：图2-1系统硬件的总框图（二）软件设计方案根据方案要求多路数据采集系统软件部分采用结构化程序设计。采用结构化程序设计可以使程序结构清晰，层次分明,易于编写与调试。本软件系统主程序的总框图见图2-2。图2-2系统软件的总框图主程序和定时中断服务程序通过全局变量进行数据传递。定时中断服务程序向主程序递AD转换结果，供主程序计算模拟电压值。LED显示程序接收数据，显示模拟电压值。

7、三、硬件设计（一）单片机控制模块单片机控制模块是整个系统的核心。本系统采用STC12C5A60S2单片机为核心元件。单片机正常工作还需时钟电路、复位电路、串口通讯等辅助电路。1、单片机电路STC12C5A60S2单片机的电路原理图见图3-1。图3-1STC12C5A60S2单片机电路STC12C5A60S2单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K