学位论文_数字电压表.docVIP

江西理工大学应用科学学院 控制系统综合课程设计报告 绪论 1 第一章 课题的设计要求、目的、意义 3 1.1课题的设计要求： 3 1.2课题的设计目的与意义： 3 第2章 系统总体方案选择与说明 4 2.1通道转换方案设计 4 2.2显示部分方案设计 4 2.3 P89V51RB2单片机 4 2.3.1 P89V51RB2单片机概述 4 2.3.2 P89V51RB2单片机功能框图与引脚配置 5 2.3.3 P89V51RB2单片机的特性 6 第3章 系统结构框图与工作原理 7 3.1 系统结构框图 7 3.2 工作原理 7 第4章 各单元硬件设计说明及计算方法 8 4.1单片机的选择 8 4.2时钟电路与复位电路的设计 8 4.3LED显示电路设计与器件选择 10 4.4 A/D转换电路和测量电路的设计 11 第5章 软件设计与说明 12 5.1系统软件设计（流程图） 12 5.2 程序设计 12 第6章 操作说明与调试结果 14 6.1操作说明 14 6.2 调试结果与性能分析 15 课程设计总结和心得体会 16 附录1 系统原理图 17 附录2 源程序 18 参考文献 20 绪论 随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。DigitalVoltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本章重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力理。 本设计AT89C51单片机的一种电压测量电路,该电路采用ADC080本文介绍一种基于A/D转换电路，测量范围直流 0～5V 的路输入电压值，并在四位LED数码管上显示或单路选择显示。测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为正负0.02V 数字电压表最初是伺服步进电子管比较式，其优点是准确度比较高，但是采样速度慢，重量达几十公斤，体积大。继之出现了斜波式电压表，它的速度方面稍有提高，但是准确度低，稳定性差，再后来出现了比较式仪表改进逐次渐近式结构，它不仅保持了比较式准确度高的优点，而且速度也有了很大的提高，但它有一缺点是抗干扰能力差，很容易受到外界各种因素的影响。随后，在斜波式的基础上双引伸出阶梯波式，它的唯一的进步是成本降低了，可是准确宽，速以及抗干扰能力都未能提高。而现在，数字电压表的发展已经是非常的成熟，就原理来讲，它从原来的一，二种已发展到多种，在功能上讲，则从测单一参数发展到能测多种参数；从制作元件来看，发展到了集成电路，准确度已经有了很大的提高，精度高达1NV；读数每秒几万次，而相对以前，它的价格也有了降低了很多。 目前实现电压数字化测量的方法仍然模-数（A/D）转换的方法，而数字电压表种类繁多，型号新异，目前国际仍未有统一的分类方法。而常用的分类方法有如下几种： 按用途来分：有直流数字电压表，交、直流数字电压表，交直流万用表等。 按显示位数来分：有4位，5位，6位，7位，8位等。 按测量速度来分：有低准确度，中准确度，高准确度等。 按测量速度来分：有低速，中速，高速，超高速等。 但在日常生活中，数字电压表一般是按照原理不同进行分类的，目前大致分为以下几类：比较式，电压——时间变换式，积分式等。 在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量。其中，电压量的测量最为经常。随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。另外，由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、灵敏度高和分辨率高、测量速度快等特点而倍受用户青睐，数字式电压表就是基于这种需求而发展起来的，是一种必不可少的电子测量仪表。 第一章 课题的设计要求、目的、意义 1.1课题的设计要求： 设计并制作用单片机控制一个数字式电压表。本电压表为8路模拟量输入，范围为0~5V，将采集的数据转换成工程量在LED数码显示器上显示，测量最小分辨率为0.02V，测量误差为±0.02V。 1.2课题的设计目的与意义： 课程设计是让我熟练掌握了课本上的一些理论知识，课程设计也是一个学习新知识、巩固加深所学课本理论知识的过程，它培养了我们综合运用知识的能力，独立思考和解决问题的能力。加深我们对单片机原理与应用课程的理解。 第2章 系统总体方案