数字电压表的设计与仿真 毕业设计

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1、数字电压表的设计与仿真摘要：本文介绍的是数字电压表的发展背景和利用单片机，A/D转换芯片结合的方法设计一个交直流数字电压表。它的具体功能是：最高量程为500V，分三个档位量程，即5V，50V，500V，可以通过调档开关来实现各个档位。当测得电压的数值小于1V时，系统会自动的将电压数值转换为以mV为电压单位的电压值。并且通过按键的方法能够测得后五秒的平均电压值。同时它也可以用于交流电压的测量，胜任一般的电压测量工作。关键字：数字电压表；单片机；A/D转换34第页DigitalvoltmeterdesignandsimulationAbstract：Thisarti

2、cledescribesthebackgroundofthedevelopmentofthedigitalvoltmeteranddesignedmicrocontroller,a/dconversionchipscombinedwithaDCdigitalvoltmeter.Itsspecificfunctionsare:themaximumrangefor200v,three-stallrange,thatis,2v,20v,200v,candownshiftswitchtoachievethevariousstalls.Whenthemeasuredvol

3、tageislessthan1v,thesystemautomaticallythevoltagevalueconvertedtoavoltagevaluemvvoltageunits.Fivesecondsandthekeymethodtomeasuretheaveragevoltagevalue.Keywords:Digitalvoltmeter;Single-chipcomputer;A/Dconverter34第页34第页目录1数字电压表简介12设计方案32.1由数字电路及芯片构建32.2由单片机系统及A/D转换芯片构建33元件的选取53.1单片机简介及

4、本设计单片机的选择53.1.1常用单片机的特点比较及本设计单片机的选择53.1.2本设计使用的单片机的简介53.2各种显示器件的介绍和选择73.2.1常用显示器件简介73.2.21602液晶的参数资料73.3模数（A/D）转换芯片的选择103.3.1常用的A/D芯片简介103.3.2模数（A/D）芯片TLC2543的资料114.总体设计144.1技术要求144.2硬件电路系统模块的设计154.3系统软件的设计194.3.1汇编语言和C语言的特点及选择194.3.2主程序设计195系统的调试306仿真结果317总结31参考文献32致谢3334第页1数字电压表简介数

5、字电压表出现在50年代初，60年代末发起来的电压测量仪表，简称DVM，它采用的是数字化测量技术，把连续的模拟量，也就是连续的电压值转变为不连续的数字量，加以数字处理然后再通过显示器件显示。这种电子测量的仪表之所以出现，一方面是由于电子计算机的应用逐渐推广到系统的自动控制的领域，提出了将各种被观察量或被控制量转换成数码的要求，即为了实时控制及数据处理的需要[3]，也是电子计算机的发展，带动了脉冲数字电路技术的进步，为数字化仪表的出现提供了条件。所以，数字化测量仪表的产生与发展与电子计算机的发展是密切相关的；同时，为革新电子测量中的繁琐和陈旧方式也催促了它的飞速发展

6、，如今，它又成为向智能化仪表发展的必要桥梁。如今，数字电压表已绝大部分已取代了传统的模拟指针式电压表。因为传统的模拟指针式电压表功能单一，精度低，读数的时候也非常不方便，很容易出错。而采用单片机的数字电压表由于测量精度高，速度快，读数时也非常的方便，抗干扰能力强，可扩展性强等优点已被广泛的应用于电子及电工的测量，工业自动化仪表，自动测试系统等智能化测量领域[7]。显示出强大的生命力。数字电压表最初是伺服步进电子管比较式，其优点是准确度比较高，但是采样速度慢，重量达几十公斤，体积大。继之出现了斜坡式电压表，它的速度方面稍有提高，但是准确度低，稳定性差，再后来出现了

7、比较式仪表改进逐次渐近式结构，它不仅保持了比较式准确度高的优点，而且速度也有了很大的提高，但它有一缺点是抗干扰能力差，很容易受到外界各种因素的影响。随后，在斜波式的基础上双引伸出阶梯波式，它的唯一的进步是成本降低了，可是准确宽，速以及抗干扰能力都未能提高。而现在，数字电压表的发展已经是非常的成熟，就原理来讲，它从原来的一、二种已发展到多种，在功能上讲，则测单一参数发展到能测多种参数；从制作元件来看，发展到了集成电路，准确度已经有了很大的提高，精度高达1NV；读数每秒几万次，而相对以前，它的价格也有了降低了很多[1]。目前实现电压数字化测量的方法仍然模-数（A/D

8、）转换的方法[8]。34