基于PIC的直流数字电压表的设计【开题报告】

《基于PIC的直流数字电压表的设计【开题报告】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、毕业设计（论文）开题报告题目：基于PIC的直流数字电压表的设计　　　　　　　　　　专业：电子信息工程1选题的背景、意义在电量的测量中，频率、电压和电流是三个最基本的被测量，其中电压量的测量最为经常。电学参量的测量技术所涉及的范围及广，运用于学校、科研、国防等各种领域，为实验室和工业现场提供测试。而且随着电子技术的不断发展，在数字化、智能化、科技化为主的今天。数字电压表已成为电压表设计的主要趋势，在当前电压测量系统中起着非常重要的作用。更是在需要测量高精度的电压时，数字电压表就是一种必不可少的测量仪器。电气测量中，电压是一个非常重要的参数。如何精确地测量模拟信号的电压值，一直是电测仪

2、器研究的内容之一。而数字电压表是通用仪器中被广泛使用的一种测试仪器，很多电量或非电量经变化后都需要数字电压表完成测试。因此，数字电压表被普遍地使用于科研和生产测试中。[1]传统的指针式电压表精度低、功能单一，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表不仅精度高、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。[2]所以，这种类型的电压表无论在功能和实际应用上都具有传统指针电压表无法比拟的优点，这使得它的开发和应用都具有良好的前景。2相关研究的最新成果及动态测量仪表数字化阶段开始出现在20世纪50年代。那时候的数字电压表的特点是运用各种原理实现数模转换。由于精密点测

3、量的需求，数字电压表开始向高精度、高位数方向发展，于是出现了所谓复合型原理的仪表。如1971年日本研制的TR-6567；1973年英国研制的SM-215。从此电压表进入了高精度阶段。在后来，由于电子技术、大规模集成电路及计算机技术的发展，人们很快就研制出了微处理器数字电压表。实现了数字电压表可变程序和数据自动化处理。此后，数字电压表就进入了智能化阶段。[5]像现阶段湖南利达电子有限公司研制的供应SN48U单相电压表，该类产品改变了我国传统数显仪表精度低、功能单一、使用寿命短以及不能远程通讯等现况，真正做到了数显仪表数据可以“数字”传输并且一表多用，同时具备了测量、监视、控制、保护和

4、远程通讯等诸多功能采用新技术、新工艺所制成的数字电压表大量问世，标志着电子仪器领域的一次革新，也开创了现代电子测量技术的先河。新型数字电压表的发展主要有五个方向：1）广泛采用新技术，不断开发新产品。2）向模块化发展。新一代数字电压表正朝着标准模块化的方向发展。预计在不久将来，许多数字仪器将由标准化、通用化、系列化的模块构成，在电路设计和安装调试、维修等方面带来极大方便。同时表面安装技术（SMT）和表面安装元器件（SMD）将得到普遍使用。此项技术被誉为世界电子工艺技术的一项重大突破。所谓表面安装是将微型化的表面安装集成电路（SMTC）和表面安装元件，用粘贴工艺的方法直接安装在印刷版上

5、，再用波峰焊接机焊接，由此取代传统的打孔焊接工艺，使印刷版安装密度大大增加，可靠性也得到显注提高。3）多重仪表显示。彻底解决数字仪表不便于观察连性变化量的技术难题。“数字/模拟条图”双显示仪表已成为全球的流行款式，它兼有数字仪表准确度高、模拟式仪表便于观察被测量的变化过程及变化趋势的两大优点。模拟条图大致分为三类：①液晶（LCD）条图，呈断续的条状，这种显示器分辨力高、体积小、微功耗、低压驱动，在电池供电小型化仪表中广泛适用。②等离子（PDP）光柱显示器，其优点是自身发光、亮度高、显示清晰、观察距离远、分辨率较高。③LED光柱，它是由多只发光二极管排列而成。这种显示器的亮度高、成本

6、低。4）安全性。对于生产厂家和广大用户来说对仪器仪表在设计和使用中的安全性是至关重要的问题。一方面厂家必须为仪表设计符合国际标准（例如美国UL认证，欧洲GS认证，ISO9001国际标准质量认证）的安全保护电路；另一方面用户必须按照仪表上的各种安全警告警示进行安全操作。仪表的保护电路最大限度的减小或防止因误操作而造成的不必要的危害。3课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）及预期达到的目标3.1研究内容及要求（1）测量范围：设置有三种量程：0-5V,0-50V,0-500V。由于单片机的模拟输入电压量程为0-5V，所以在0-50V和0-500V量程时，需要进行电压变换，将电压转换

7、到0-5V。（2）精度：最小20mv（3） 具有量程自动切换功能。（4）具有过压保护功能。基于PIC单片机的数字电压表设计各部分设计（1）系统框图的设计。（2）各功能模块的性能描述，原理论述。（3）功能模块设计，主要原件的选择与计算。（4）单片机软件设计与编程。3.2设计方案及路线数字电压表按系统功能实现要求,决定控制系统采用PIC系列单片机,转换采用ADC0809。数字电压表系统设计方案框图如图所示。（1）软件系统设计方案：初始化程序系统上电时，初始化程序主要是用来