智能直流数字电压表的设计 毕业论文

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1、毕业论文（设计）智能直流数字电压表的设计院部名称：机电工程学院专业班级：电气自动化技术学生姓名：学号：指导教师：2011、12、19目录摘要31引言41.1研究背景及意义41.2单片机简介41.3单片机的应用领域及发展趋势5第一章设计任务书6第二章设计内容72.1设计要求72.1.1功能要求72.1.2项目技术性能指标7第三章系统原理及基本框图7方案论证73.1电源电路设计83.2输入电路设计93.2.1电路简介93.3转换电路设计113.3.1AT89C51单片机113.3.3AT89C51主要

2、特性：113.3.4ICL7135芯片简介113.3.5转换器ICL7135113.3.6ICL7135的引脚功能及主要特性123.3.7性能：133.3.8据输出方式及数字部分143.3.9对应参数整定143.4电压表显示电路163.4.1电路简介163.5I/O口分配16第四章软件设计174.1时钟频率的确定174.2监控程序设计184.3序流程图:19第五章程序及元件清单225.1程序225.2元器件清单27结束语28参考文献28附:电路原理图29摘要数字电压表的诞生打破了传统电子测量仪器的

3、模式和格局。它显示清晰直观、读数准确，采用了先进的数显技术，大大地减少了因人为因素所造成的测量误差事件。数字电压表是把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式，并加以显示的仪表。数字电压表把电子技术、计算技术、自动化技术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起，成为仪器、仪表领域中独立而完整的一个分支，数字电压表标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。电压测量是电子测量的最基本内容之一,电子电路的许多特性，如频率特性、调制度、非线性失真系数等都可以视为电压的派生量，各种电路的工

4、作状态，如谐振、平衡、饱和等，通常都用电压的形式来反映。电子设备的各种控制、反馈信号也主要表现为电压量。本设计是利用AT89C51单片机的一种电压测量电路,该系统除了采用ICL7135高精度、双积分A/D转换电路外，还增设了超限报警电路。测量范围大且可调量程，LED数码管显示。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了双积分电路的原理，AT89C51的特点，ICL7135的功能和应用。关键字：数字电压表，AT89C51，ICL7135，双积分A/D转换器，测量1引言1.1研究背景及意义数字电压表

5、（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，由精度高、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，由各种单片A/D转换器构成的数字电压表，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，展示出强大的生命力。新型数字电压表以其高准确度、高可靠性、高分辨率、高性价比等

6、优良特性倍受人们的青睐。目前，数字电压表作为数字化仪表的基础与核心，已被广泛用于电子和电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等领域，显示出强大的生命力。数字电压表是诸多数字化仪表的核心和基础，电压表的数字化是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，这有别于传统的以指针加刻度盘进行读数的方法，避免了读数的视差和视觉疲劳。目前数字万用表的内部核心部件是A/D转换器，转换器的精度很大程度上影响着数字万用表的准确度，本设计双积分A/D转换器对输入模拟信号进行转换，控制核心AT89C

7、51再对转换的结果进行运算和处理，最后驱动输出装置显示数字电压信号。1.2单片机简介单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU)，随机存取数据存储器(RAM)，只读程序存储器(ROM)，输入输出电路，可能还包括定时计数器，串行通信口(SCI)，显示驱动电路，脉宽调制电路(PWM)，模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小而完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设

8、计者事先规定的任务。图1.1单片机控制系统的组成 不同的单片机有着不同的硬件特征和软件特征，即它们的技术特征均不尽相同，硬件特征取决于单片机芯片的内部结构，我们要使用某种单片机，必须了解该型产品是否满足需要的功能和应用系统所要求的特性指标。这里的技术特征包括功能特性、控制特性和电气特性等等，这些信息需要从生产厂商的技术手册中得到。软件特征是指指令系统特性和开发支持环境，指令特性即我们熟悉的单片机的寻址方式，数据处理和逻辑处理方式，输入输出特性及对电源的要求等等。开发支持的环境包括指