四位半电压表.doc

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1、物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件四位半多功能数字表一．基本要求：在Proteus平台上设计并仿真实现一台四位半多功能数字电压表直流电压测量，并具有极性判断和自动量程转换功能。1.直流电压测量：每秒等效采样次数≥3次推荐档位：I档（20mV档）：最小电压分辨率：2μVII档（200mV档）：最小电压分辨率：20μVIII档（2V档）：最小电压分辨率：0.2mVIV档（20V档）：最小电压分辨率：2mV2.*交流电压测量：最高频率<=10KHz的正弦波I档（20V档）：最小电压分辨率：20mVII档（200V档）：最小电压分辨率：200mV3.*交流参数测量：频率、有效值、峰值4.第1项为

2、基本要求内容，带有“*”的2、3项为选做内容。5.只能采用通用A/D、集成运放IC、51单片机等器件，不准使用专用电压测量集成电路完成系统设计。6.推荐一个参考的系统组成框图如下：物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件其中第一级的前置放大级推荐采用AD8551自稳零斩波运算放大器。设计过程：包括元器件选型依据（如前置放大器的设计、A/D分辨率的选择、放大器及滤波器设计、采样率计算、电源设计等）、理论分析及参数计算、系统设计（书面）。系统框图、元件选型、理论计算、模块电路设计二系统框图整体框图数字电路部分和模拟电路量程初判模块整体电路：物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件物理与电子科学学院

3、电子类专业专业实习文件1.电压极性检测电路电压极性检测电路采用过零比较器检测负电压的方式实现的，运算放大器LM324的反向端接地，同向端通过100K电阻接输入信号。当输入的测量信号为负时比较器翻转，输出端经过电平转换成TTL信号后送给单片机PA7端口检测，通常情况下输出为高电平，为正电压状态。                                                         2.电压范围粗测电路为了粗略地得到被测量的电压范围我们采用多组比较器的方式，通过阶梯式比较的方法确定输入电压的范围。其具体电路如下图（2.2.5）所示。物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件

4、3.量程切换电路量程切换电路包括电压放大物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件电路和无零漂小信号放大电路。电压变换电路电压变换电路由衰减电阻、切换继电器和运算放大器组成，对应的是衰减1/2、1/3、1/4和无零漂放大50倍，切换电路如图（2.2.7）所示。电压变换到0-5V标准信号后，再由A/D转换进行采样，最后由单片机算法还原。物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件4.差分放大电路：对输入的电压进行去除同模干扰。物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件5.50hz陷波器：电路设计，目的是滤去工频交流点，因为电表多由工频电源提供，在50HZ频率段电压干扰很大，所以要滤去。物理与电子科学学院

5、电子类专业专业实习文件陷波器的频谱分析图：绿色为幅频响应，红色为相位。物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件运放模块物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件1

6、2放大电路；100倍放大器：物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件测试输出：输入10V:物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件输入5V输入2V：物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件2V输入800mv800mv输入80mv：物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件输入8mv：单片机外围电路2.物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件软件程序流程图单片机控制系统软件流程如图所示。  三使用器件单片机系统是以89C51单片机为核心；

7、信号采集与量程转换电路是由0P一07和模拟开关CD4051所组成；积分比较与自动回零电路是由双积分型A／D转换器和过零比较器所组成；开关逻辑控制电路主要元件是模拟开关CD4051；显示采用了1602字符型液晶显示器：基准电压是由TL431稳压所得。采用双电源可以实现的数模隔离。/*物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件作品:*/#include#include#defineaddo(20.0/65535.0)#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintunsignedlongtemp;bitsys=0;s

8、bitRS=P1^0;sbitRW=P1^1;sbitE=P1^2;sbitCS=P3^0;sbitBYTE=P1^3;物理与电子科学学院电子类专业专业实习文件sbitBUSY=P1^4;sbitRC=P1^5;sbitS1=P1^6;sbitS2=P1^7;unsignedcharnum1[8]={0};unsignedcharnum2[]={"Voltage:"};//------------