简易电压表实验报告1.pdf

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1、南昌工程学院《仪器检测调试》综合报告简易数字电压表学院（系）：信息工程学院班级：2010级应用电子技术班姓名：福靖凌学号：2010$$$$088联系方式：155000000001目录概述任务书第一章：系统总体设计及方案1.1设计题目、内容、要求1.2概述1.3系统原理及基本框图1.4方案说明1.5方案论证第二章：电路设计第三章:芯片及软件介绍第四章:数字电压表设计电路第五章:总结附录1：实验程序附录2：参考文献2第一章系统总体设计及方案1.1设计题目、内容、要求设计题目：简易数字电压表的设计。设计内容：1．可

2、以测量0～5V范围内的2路直流电压值。2．在4位LED数码管上轮流显示各路电压值或单路选择显示，其中3位LED数码管显示电压值，显示范围为0.00V～5.00V，1位LED数码管显示路数,8路用数字表示分别为0-7。3．测量最小分辨率为0.02V。设计要求：1．进行系统总体设计。2．完成系统硬件电路设计。3．完成系统软件设计。4．撰写设计说明书。1.2概述数字电压表（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

3、。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，示出强大的生命力。与此同时，由DVM扩展而成的各种通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。1.3系统原理及基本框图输入电路A/D转换89C51单片机LED显示图1-1系统基本流程图如图1-1所示，模拟电压经过滑动

4、变阻器切换到不同的分压电路后，送到A/D3转换器进行A/D转换，然后送到单片机中进行数据处理。处理后的数据，通过P0口传输送到LED中显示。1.4方案说明系统首先通过按键逐路选择八路通道中的一路或是循环显示，将该路某一路电压送入ADC0809相应通道，单片机软件设置ADC0809开始A/D转换，转换结束ADC0809的EOC端口产生高电平，同时将ADC0809的EO端口置为高电平，单片机将转换后结果存如片内RAM。系统调出计算子程序，将保存结果转化为0.00-5.00V分别保存在片内RAM;系统调用显示子程序

5、，将转化后数据查表，输出到LED显示电路，将相应电压显示出来，程序进入下一个循环。1.5方案论证1.5.1显示部分系统通过对LED灯的动态显示及不停的轮流给数码管位选端加驱动电压，及在给其中一个数码管位选段加驱动电压的时候它才能变亮，而其他的是暗的，由于数码管暗下来需要一定的时间，人眼具有视觉暂留特点，同时系统又给其它的施加驱动电压，所以我们看到的就是稳定的亮着的数字了。1.5.2A/D转换部分通过A/D转换器将输入的模拟信号转换成数字信号，然后进行处理。为了达到这一目的，使用调试简单，能与微处理机或其他数字

6、系统兼容的A/D转换器0809芯片。ADC0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。第二章电路设计2.1输入电路输入电路的作用是把不同量程的被测的电压规范到A/D转换器所要求的电压值。本电路设计所用电压为0-5V，其大小通过滑动变阻器调节。2.2A/D转换电路A/D转换器的转换精度对测量电路极其重要，它的参数关系到测量电路性能。本设计采用双积A/D转换器，它的性能比较稳定，转换精

7、度高，具有很高的抗干扰能力，电路结构简单，其缺点是工作速度较低。在对转换精度要求较高，而对转换速度要求不高的场合如电压测量有广泛的应用。2.3双积A/D转换器的工作原理如图2-1所示：对输入模拟电压和基准电压进行两次积分，先对输入模拟电4压进行积分，将其变换成与输入模拟电压成正比的时间间隔T1，再利用计数器测出。图2-2双积A/D转换器的波形图图2-1双积分A/D转换器工作原理图此时间间隔，则计数器所计的数字量就正比于输入的模拟电压；接着对基准电压进行同样的处理。在常用的A/D转换芯片（如ADC-0809、I

8、CL7135、ICL7109等）中，ICL7135与其余几种有所不同，它是一种四位半的双积分A/D转换器，具有精度高（精度相当于14位二进制数）、价格低廉、抗干扰能力强等优点。2.4A/DC0809的转换流程图数字量电压值输入89C51启动ADC0809等待转换是否结束将结果转换成BCD码并输出图2-3A/DC0809的转换流程图图2-3A/DC0809的转换电路图2.4液晶显示部分显示接口用来显示