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时间:2018-01-26
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1、安徽工贸职业技术学院(简易数字电压表)学校:安徽工贸职业技术学院姓名:系别:电子工程系专业:生产过程自动化学号:指导教师:二00八年四月十日16简易数字电压表摘要:数字电压表是利用A/D转换原理,将被测模拟量转换成数字量,并用数字方式显示测量结果的电子测量仪表。通常数字电压表都采用大规模的A/D转换集成电路,测量精度高,读数方便,在体积、重量、耗电、稳定性及可靠性等方面性能指标均明显优于指针式万用表。其中,A/D转换器将输入的模拟量转换成数字量,逻辑控制电路产生控制信号,按规定的时序将A/D转换器中各组
2、模拟开关接通或断开,保证A/D转换正常进行。A/D转换结果通过计数译码电路变换成笔段码,最后驱动显示器显示相应的数值。本系统以单片机AT89S52为系统的控制核心,结合A/D转换芯片ADC0809设计一个数字电压表,能够测量0-5V之间的直流电压值,通过四位数码显示。读数据准确,测量方便。关键词:数字电压表数码显示AT89S52ADC080916目录1.方案选择和论证………………………………………………………………31.1设计要求………………………………………………………………………31.2系统基本方案
3、………………………………………………………………41.2.1系统框图…………………………………………………………………51.2.2各模块方案选择和论证…………………………………………………51.2.3系统各模块的最终方案………………………………………………52系统硬件设计与实现…………………………………………………………62.1系统硬件概述………………………………………………………62.2主要单元电路的设计…………………………………………………………72.2.1主控电路的设计.…………………………………
4、……………………72.2.2显示电路的设计………………………………………………………82.2.3电压采集电路的设计…………………………………………………93.系统软件设计……………………………………………………………93.1系统软件概述………………………………………………………………93.2子程序的设计…………………………………………………………………103.2.1电压采集子程序……………………………………………………………103.2.2显示子程序……………………………………………………………113.3
5、.3数据处理子程序………………………………………………………114.系统测试………………………………………………………………………114.1测试议器………………………………………………………………………114.2指标测试………………………………………………………………………124.2.25到20V功能测试…………………………………………………………124.3测试结果与分析…………………………………………………………125.总结………………………………………………………………………………136.参考文献…
6、…………………………………………………………………13附录一:系统电路图………………………………………………………………14附录二:程序清单…………………………………………………………………14161、系统方案选择和论证1.1设计要求基本功能:(1)电压测量范围0-5V(2)能用数码管显示电压值(3)测量精度达0.1V(4)自制直流稳压电源(5)系统具有自检功能(6)系统具备复位功能发挥功能:(1)电压测量范围0-20V(2)能同时采集8路信号并分时显示(3)电压表具有20V超量程报警功能(4)测量精度
7、:0-5V可达0.02V0-20V可达0.1V(5)电压表具有抑制脉冲干扰的能力(6)尽可能减少芯片的使用,节约成本(7)其它1.2系统基本方案根据设计要求,系统可分为主控模块,显示模块,声光报警模块,电压采集模块.其系统原理框图如下:本系统设置所用到的电源是由我们自制的直流稳压电源,可以从0--20V之间进行任意调节。主控模块显示模块声光报警模块电压采集模块A/D转换直流稳压电源161.2.1各模块方案选择与论证(1)主控模块方案一:采用FPGA作为系统的控制器。FPGA(现场可编程门阵列)可以实现各
8、种复杂的逻辑功能,它把所有的器件都集中在一块芯片上,体积小,稳定性高。同时FPGA可用EDA软件仿真调式,易于进行功能扩展。但是由于本系统对数据处理的速度要求并不是很高,而FPGA的管脚也比较多,布线起来会比较复杂,成本也会偏高。方案二:采用ATMEL公司生产的AT89S52单片机作为系统的控制器。51系列的单片机的使用简单,软件编程灵活。自由度大,可用软件编程实现各种算法和逻辑控制,并且功耗低、体积小、技术成熟和成本低。(2)显示模块方案
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