智能双路数字电压表设计说明书.doc

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1、微机原理及接口技术课程设计说明书课题：智能双路数字电压表专业：电子信息工程班级：电子1303姓名：学号：指导老师：王亚林蔡文培目录一，设计任务与目的-3-1.1设计课题-3-1.2设计目的-3-1.3设计任务-3-1.4设计要求-3-二，总体方案设计与方案论证-4-2.1总体方案的设计与论证-4-2.2开关量的方案设计与论证-4-2.3显示查表的方案设计与论证-5-2.4电压采集，计算方法的方案与论证-5-三，总体软件设计说明及总流程图-6-3.1软件总体设计说明-6-3.2系统总流程图-7-四，系统资源分配及数据定义说明-8-4.1系统资源分配-8-4.2硬件资源分配-10-五，局部

2、程序设计说明-11-5.1A/D采集子程序-11-5.2标度转换功能-13-5.3节拍设置功能-16-5.4电压超量程报警功能-18-5.4PB按键扫描程序-19-六，系统功能与操作说明-20-七，课程设计总结-21-附录：源程序清单-22-设计任务与目的1.1设计课题智能双路数字电压表1.2设计目的通过小型微机应用产品的设计与调试过程，运用《微机原理及接口技术》课程所学的基本知识，在设计中加以应用，进而得到理解、巩固和提高，学习掌握分析与解决实际问题的方法与手段，提高设计、编程与调试的实际动手能力，作为工程技术工作的一次基本训练。1.3设计任务设计一个以单片机为核心的智能双路数字电压

3、表，通过多选一电子模拟开关及A/D转换器巡回采集两路被测电压的数据，进行信号处理及标度变换，以一定的节拍时间交替显示，应有显见的符号标示被测信号源回路，并可通过按钮开关操控冻结或切换显示，可通过键盘进行参数设定，编程并在单片机实验板上模拟调试实现。1.4设计要求基本设计要求1、八位LED7段数码管显示当前检测回路的标识、电压值及其单位或其他界面信息。2、电压测量范围0V~4.96V，应有输入被测电压超量程判断及提示。3、应采取数字滤波技术提高测量与显示的稳定性。4、基本显示模式为：两路被测电压值按设定的节拍交替测量与显示，电压值保留二位小数。5、设置一个“冻结”按钮开关以操控进入或退出

4、当前回路的冻结显示方式，冻结显示期间每约0.5S更新一次测量值。6、设置一个“切换”按钮开关以操控强行切换显示下一检测回路数据。7、对开关量输入信号须进行软件消抖动处理。8、键盘设定交替测量显示的节拍范围为0.5S~5.0S，设定分辨率0.1V，设定界面应有醒目的当前修改位提示。9、无操作时间超过30秒钟后自动恢复为基本的运行状态。功能扩展要求（选做）1、开机进行接口部件及数码显示器、指示灯、讯响器等自检。2、每隔一定的时间，穿插显示实时钟信息一定的时间，通过键盘设定其间隔参数。3、扩展显示模式二：同时显示两路电压测量数据，每约0.5S更新一次测量值，电压值保留一位小数。设置一个“模式

5、”拨动开关以选择两种显示模式之一。4、超上限告警功能，通过键盘设定电压上限值范围为0V~4.96V，监测到某回路电压超上限时有相应显示内容的闪烁提示、超上限LED指示灯亮、讯响告警及继电器触点输出控制功能。5、实现带有回差的超上限告警功能，通过键盘设定回差值的范围为±0.10V~±0.50V，设定回差分辨率0.01V。6、添加超下限告警功能。6、添加多挡量程功能，如1.24V量程、0.31V量程。8、其他功能扩展。二，总体方案设计与方案论证2.1总体方案的设计与论证根据课题要求，需要采集两路电压值，按一定的节拍巡回显示两路电压值，并可以冻结显示任何一路的电压值，切换显示下一路的电压值。

6、同时系统要求可以修改显示的节拍时长，电压的上限告警电压，下限告警电压，插入显示时钟信息等多种工作方式。所以本系统需要用到大量的按键操作。按键的判断与子程序的调用是关键，因此设定不同的按键触发不同的进程码，程序根据不同的进程码执行不同的子程序，从而实现不同的操作和功能。2.2开关量的方案设计与论证方案一、表决法由于单片机按键存在抖动，表决法容易造成误判和重复操作，所以本系统为了稳定性决定使用滚动滤波法。方案二、滚动滤波法对开关量得输入进行滚存的方式，每次调用到开关量子程序时，就把当前的状态值赋给前态，依次把前几次的采集值推为旧态，当这4次的开关量采集的值一致时，才把当前的采集值采集存为新

7、态，在通过新态和旧态的值比较就可以达到消除抖动的效果，这种方法还可以实现按键是上升沿有效还是下降沿有效。2.3显示查表的方案设计与论证方案一把带小数点的断码也写进断码表，显示个位的时候直接查找有带符号位的断码。方案二显示过程中先判断显示是否到达个位，如果到了就把个位的数据的最高位清零上述的两种方案中，第一种方案比较麻烦，要编写特定的带符号位断码，要判断是否到显示个位时，才能查找带符号位的断码，虽然可以实现显示个位时可以实现显示小数点，但是编写程