3251.智能数据采集系统（数字电压表的设计） 课程设计

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1、单片机技术课程设计说明书(2010)单片机技术课程设计说明书智能数据采集系统（数字电压表的设计）专业电气工程及其自动化学生姓名xxx班级电气学号xxx指导教师xxx完成日期2010年6月10日单片机技术课程设计说明书(2010)目录数字电压表的设计……………………………………………………………………………1.概述………………………………………………………………………………………2.系统方案设计……………………………………………………………………………3.系统硬件设计………………………………………………………

2、……………………3.1硬件流程图…………………………………………………………………………3.2硬件电路图…………………………………………………………………………3.3硬件电路图各组成模块分析………………………………………………………4.系统软件设计……………………………………………………………………………4.1主程序流程图………………………………………………………………………4.2转换结果处理子程序流程图……………………………………………………4.3显示子程序流程图………………………………………………………

3、…………4.4延时子程序流程图…………………………………………………………………5.结束语……………………………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………………附录……………………………………………………………………………………………附录1：程序清单……………………………………………………………………………附录2：设计图纸……………………………………………………………………………附录3：元器件目录表………………………………………………………

4、…………………单片机技术课程设计说明书(2010)智能数据采集系统（数字电压表的设计）1.概述1.1课题要求设计并且制作基于51单片机的数据采集系统，配置A／D转换芯片，编制数据采集系统监控软件，数据采集软件，电位器提供模拟输入量（传感器实验系统提供模拟量输入），将模拟量转换成数字量，通过数码管显示出来，分析数据采集精度。1.2课题内容本文介绍了用ADC0809集成电压转换芯片和89C51单片机设计制作的数字电压表，该数字电压表可以测试的电压范围为0～51V,并可以将测得的电压值显示在数码管上。在数字电路和

5、显示技术中，为了实现数字显示，需要把连续变化的模拟量变换成数字量，这种变换就是A/D转换。为了使模拟量变换成数字量，必须经过取样、量化过程。量化单位越小，整量化的误差就越小，数字量就越接近连续量本身的值。1.3课题的性质及目的数字电压表是利用模拟/数字交换器原理，以十进制数字形式显示被测电压值的仪表。数字电压表除广泛用于电压测量外，通过各种变换器还可以测量其它电量和非电量，用途非常广泛。在数字电路和显示技术中，为了实现数字显示，需要把连续变化的模拟量变换成数字量，这种变换就是A/D转换。为了使模拟量变换成数

6、字量，必须经过取样、量化过程。量化单位越小，整量化的误差就越小，数字量就越接近连续量本身的值。模拟种类繁多，包括各种各样的物理量。实际上，很多物理量先别被转换成电压（用各种传感器），然后再由电压转换成数字量，所以电压/数字变化就是A/D转换的重点。用电压/数字变换器（ADC0809）单独做成的测量仪器即为数字电压表。2.系统方案设计ADC0809是采用逐级比较的方法完成A/D转换，可通过适当的外接电路对电压在0～5V之间的模拟输入量信号进行转换，为了使其可以测试0～51V的电压，本任务利用分压器对0～51V

7、进行分压。从测试端输入的电压(0～5V1V)经过90K∩和10K∩电阻分压后，送到ADC0809输入端的电压大约只有测试端的1/10，经过89C51处理后，将电压值显示在3个数码管上。如测试端输入4.0V的电压时，数码管显示“04.0”。为实现对0～51V电压的测量，首先将电压模拟量转换为电压的数字量，其中经过抽样和量化过程，这些工作通过ADC0809完成，ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A／D转换器，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D／A单片机技术课程设计说明书(2010)

8、转换器、逐次逼近，寄存器、三态输出锁存器等其它一些电路组成。单片机控制ADC时，有查询和中断两种方式，为此提出两种方案；方案一：（使用查询方式）采用89C51带4K字节闪烁可编程可擦除之都存储器，具有低电压、高性能的微处理器，此外还有ADC0809（逐级比较型）转换器、如干电阻或电位器、单输入端双D触发器、三态输出的八D透明锁存器等图1以查询方式为控制的硬件接口方案二：（使用中断方式）接线图与查询方式部分相似，其