新型单片式数字电压表 毕业论文

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1、新型单片式数字电压表序言随着我国国民经济的快速增长，产业结构也随之不断调整。先进的科学技术的出现为我国工业的快速发展提供了基础。近些年来，以计算机技术，通讯技术、消费电子技术为主的电子信息技术的高速发展和国际互联网络（Internet）的广泛应用已经改变了人们的生活方式,世界各国都在为发展以计算机技术，通讯技术、消费电子技术为主要内容的信息产业制定宏伟的发展规划,以期望在21世纪的政治、经济和技术竞争中处于主动有利的地位。信息技术对其他各产业的贡献越来越大,信息产业正逐渐成为其他产业的支柱。信息产业的发展程度、信息流通、畅通与否已成为评价各个国家的经济发展水平的一个重要

2、标准。在人类步入全球信息化社会的进程中，全球性电子信息技术正在发挥着巨大的作用。数字电压表（DigitalVoltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，有精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信。目前，由内部自带AD转换的单片机构成的数字电压表[1]，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。与此同时，由DVM扩展而成的各种通

3、用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本章重点介绍带A/D转换器的单片机构成的基于单片机的数字电压表的工作原理[11]，STC系列单片机的应用，此电路分三档测量，分别为10V档，100V档，1000V档[2][3]，并且误差小于3%，具有液晶显示的功能，液晶选用LCD1602。第48页共47页第1章总体电路设计1.1总体电路设计1.1.1方案论证方案一：利用FPGA作为主要核心器件，模拟电压值经过档位切换到不同的衰减电路后得到规定的数值[2]，然后通过A/D转换器将其送入FPGA中进行数据处理，只要通过改变内部的程序，就可以实现通道的利用。然后再

4、把得到的数据送入数码管LED或液晶LCD中进行显示[4]。但是此方案费用需求大，不适合此时采用。方案二：模拟电压值经过档位切换到不同的衰减电路后得到不同的电压值[3]，经隔离干扰后送到A/D转换芯片中进行A/D转换，然后送到不带AD转换的单片机中进行数据处理。处理后的数据送到数码管LED或液晶LCD中进行显示[5]。方案三：模拟电压值经过档位切换到不同的分压电路衰减后[2]，得到单片机规定的电压输入值后送入带A/D转换功能的STC系列单片机中进行A/D转换并且进行数据处理[11]。处理后的数据送到数码管LED或液晶LCD中进行显示。并且自己制作下载器。可以成功的下载程序

5、。1.1.2方案选择经过比较以及思考，我选择了方案三，利用模拟电压值经过档位切换到不同的分压电路衰减后，得到规定值送到带A/D转换器的STC（STC12C5410AD）系列单片机中进行A/D转换并且进行数据处理。单片机选用的是带十位AD转换的STC系列单片机[12]，经过单片机处理后的数据送到液晶LCD（LCD1602）中进行显示。自己制作MAX232下载器，把程序下载进入芯片中，进行调试，调试过程方便，而且费用最低，最经济。1.2电路总体框图第48页共47页以单片机为核心,外围电路总体框图如下图1-1所示。图1-1单片式数字电压表框图第48页共47页第2章主要器件介绍

6、2.1STC单片机介绍2.1.1STC12C5410AD系列单片机介绍STC12C5410AD系列以及STC12C2052AD系列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。4路PWM，8路高速10位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。STC12C2052AD系列只有2路PWM，8路高速8位A/D转换[11]。1.增强型8051CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051。2.工作电压：STC12C5410A

7、D系列工作电压：5.5V—3.8V（5V单片机）/3.8V—2.4V（3V单片机）。STC12C2052AD系列工作电压：5.5V—3.8V（5V单片机）/3.8V—2.4V（3V单片机）。3.工作频率范围：0—35MHZ，相当于普通8051的0—420MHZ。实际工作频率可达48MHZ。4.用户应用程序空间12K/10K/8K/6K/2K/1K字节。5.片上集成512字节RAM（STC12C5410AD系列），STC12C52AD系列单片机为256字节RAM。6.通用I/O口（27/23/15个），复位后为：准双向口/弱上拉（普通805