单片机课程设计（论文）-智能数字电压表

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1、目录一论文摘要...........................................2二设计要求3功能要求3主要技术指示3三方案论证与选择………………………………………………………………………4四系统原理及基本框图5（一）电源设计5（二）AT89C51单片机6（三）A/D转换芯片7五.软件设计12（一）主程序流程图:14（二）开机自检14（三）ROM自检流程图:15（四）显示子程序:16（五）A/D中断服务:17五、程序清单18（一）主程序18（二）ROM自检19（三）RAM自检20（四）输入通道自检21（五）LED显示自检21（六）显示子程序23（七）A/D中断……

2、………………………………………………………………………………….24六元器件清单………………………………………………………………………………26七系统评估…………………………………………………………………………………27设计总结28参考文献307论文摘要在集总参数电路中，考虑到操作的安全性、方便性、准确性等因素，测量的主要参量是电压，电子电路的许多特性，如频率特性、调制度、非线性失真系数等都可以视为电压的派生量，各种电路的工作状态，如谐振、平衡、饱和、截止及动态范围等，通常都用电压的形式来反映。电子设备的各种控制、反馈信号也主要表现为电压量。因此电压测量是电子测量的最基本内容之一。本

3、系统是利用AT89C51单片机的一种电压测量电路,该系统除了采用ICL7135高精度、双积分A/D转换电路外，还增设了超限报警电路。测量范围直流0~1000伏，交流0~750伏，LED数码管显示。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了双积分电路的原理，AT89C51的特点，ICL7135的功能和应用。关键词：数字电压表，AT89C51，ICL7135，双积分A/D转换器7一．设计要求（一）功能要求（1）能够测量各种波形交流电压的有效值；（2）具有开机自检、自动量程转换功能；（3）具有克服随机误差的数字滤波功能；（4）使用220V交流电源,设置电源开关、源指示灯和电源保护功能。（

4、二）主要技术指示（1）直流电压量程200mV、2V、20V、200V、1000V交流电压量程为200mV、2V、20V、200V、750V（2）测量误差：≤±（0.5%(读数)+0.2%（满度值）)（3）分辨率：100uV(最小量程)（4）显示方式：四位LED数码管显示（5）输入阻抗：10MΩ（6）带宽：10HZ~100kHZ（7）测量速度：2~3次/秒7三总体方案论证与选择A从功能要求看，系统功能并不复杂，单片机和专用真有效值转换芯片完全可以胜任主机的角色；B从分辨率看，AD7135和MC14433均可满足要求；分辨率=100u/750≈0.13u采用双积分型A/D转换器，不需要采

5、样保持器这样，系统组成方案的雏形已经建立。键盘控制电路方案1LED显示电路单片机A/D转换器输入电路被测电压电源电路本方案利用A/D转换原理将被测模拟量转换成数字量，并通过控制系统即单片机用数字方式显示测量结果方案2基准参考电压时钟源计数器A/D转换量程开关被测电压输入电压数字显示七段译码驱动逻辑控制7本方案采用双积分A/D转换器，使用时只需外接少量的元器件，配以译码驱动及LED数码管便可组成3位半的数字电压表。它由模拟电路和数字电路两部分组成，模拟部分包括转换式输入放大器、基准电压源和A/D转换电路。数字部分包括时钟源、计数器、译码驱动显示及逻辑控制。其中A/D转换、计数及控制是数

6、字电压表的核心部件，其作用是将输入的模拟量转换为数字量，再通过译码驱动显示部件，将模拟量的数值显示出来方案3真有效值转换量程开关被测电压A/D转换电源部分LED数码管本方案以专用真有效值转换芯片和A/D转换器为核心来设计数字电压表，设计简单易行，而且可靠性较高以上三种方案比较而言，第一种方法比较常用，并且技术也比较成熟，技术方面均能达到设计要求。因此本设计采用方案一三系统原理及基本框图（一）电源设计由于单片机及所使用的芯片均为±5V直流供电，经过变压器将其变为低压交流电压，低压电压经过桥式全波整流变成直流电压，再经过双T电容滤波加集成稳压芯片（7805和7905）最终变成稳定的±5V

7、直流电压。本电路还设计电路保护和电源指示灯。在使用数字电压表测量开关电源电路中的电压时，经常会由于人为疏忽出现意外情况。为维修时易发现故障所在。7电源电路原理图如下：图1电源设计图由该电路实践证明：（1）最高输出电压受稳压器最大输入电压及最小输入输出压差的限制，该固定式三端集成稳压集成电路7805最大输入电压为35V，输入输出差要保持2V以上，因此该电路中由于稳压器的直流输入电压为+14V，所以该电路的输出最大值为+12V。（2）实验表明，在稳压器的稳压范