50hz正弦波有效值测量仪表的设计与实现

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1、武汉理工大学《单片机应用实践》课程设计《单片机应用实践》课程设计任务书学生姓名:杨博专业班级:电信1303班指导教师:孟哲工作单位:信息工程学院题目:50Hz正弦波有效值测量仪表的设计与实现初始条件:（1）提供实验室机房及其proteus7.0以上版本软件；（2）《单片机原理与应用》学习。要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求):（1）选择一本《单片机原理与应用》，认真学习该教程的全部内容，包括汇编语言的理解与应用，51单片机的基本功能与应用；（2）要求用51单片机设计一个测量仪表，能够测量量程200mv~20v的50Hz正弦波交流电的有效值（3）要求

2、做出仿真，并依照仿真设计实物并对实验结果进行分析和总结；（4）要求阅读相关参考文献不少于5篇；（5）根据课程设计有关规范，按时、独立完成课程设计说明书。时间安排:(1)分析课题，完成设计构想两天；(2)完成仿真一天；(3)购买元件并完成实物两天；(4)完成报告书一天；指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日武汉理工大学《单片机应用实践》课程设计摘要在实际生产与生活之中，有效值扮演了一个极其重要的角色。由于有效值能够直接反映出交流信号能量的大小，因此在对于其他物理量例如功率、噪声、失真度、能量转换等的研究上发挥着极其重要的作用。本次课设完成一个50Hz正弦波有效值测量仪表的设计与实

3、现。根据要求，本次课设以STC89C52单片机为控制核心，通过电阻分压网络、基于AD736的有效值检测模块、基于LM324的信号放大模块以及基于TLC549的A/D转换模块完成正弦波有效值测量工作，结果通过LCD显示。关键词：正弦波；有效值；单片机控制；AD736；TLC549.II武汉理工大学《单片机应用实践》课程设计AbstractIntheactualproductionandlife,theeffectivevalueplaysanextremelyimportantrole.BecauseoftheeffectivevalueofAC,signalcandirectlyreflec

4、tthesizeoftheenergy,it’sconvenienttostudyforotherphysicalquantitiessuchaspower,noise,distortion,energyconversionandsoon.Thedesignandimplementationofa50Hzsinewaveeffectivevaluemeasuringinstrumentissetupinthislessondesign.Accordingtotherequirements,theclassstipulatesSTC89C52microcontrollerascontrolco

5、re,throughtheresistancepointspressureplatform,basedonAD736effectivevaluedetectionmodule,basedonLM324signalamplificationmoduleandbasedonTLC549A/DconversionmoduletocompletesinusoidalRMSmeasurements.TheresultsthroughtheLCDdisplay.Keywords:sinewave;effectivevalue;singlechipmicrocomputercontrol;AD736;TL

6、C549.II武汉理工大学《单片机应用实践》课程设计1.设计原理1.1方案设计方案一：采用二极管整流电路，再通过峰值检波电路测得峰值，然后根据波形因数求得相应的有效值。方案二：利用采用有效值检测芯片AD736直接将交流信号转换直流有效值信号。方案比较：方案一硬件电路较复杂，且能测得的波形有限，对不同的波形还需根据其波形因数采取不同的换算关系，但是元件成本比较低。方案二设计精度比较高，能够符合设计要求，但是资金投入比方案一要大。综合考虑选择方案二。1.2设计流图图1.2设计流程图20武汉理工大学《单片机应用实践》课程设计2硬件电路设计2.1信号衰减选择与有效值测量模块信号衰减选择主要通过电阻的

7、分压作用实现，如图2.1.1所示。图2.1.1信号衰减选择电路有效值测量模块以AD736芯片为核心，根据初始信号的大小选择不同衰减倍数后输入AD736，初始信号在0—200mV内不衰减，200mV—2V内衰减10倍，2V—15V内衰减100倍。20武汉理工大学《单片机应用实践》课程设计AD736是经过激光修正的单片精密真有效值AC/DC转换器。其主要特点是准确度高、灵敏性好（满量程为200mVRMS）、测量速