片单机课程设计电阻量测量本科论文.doc

电阻量测量 摘 要 本设计基于单片机和AD转换器实现电阻的测量。采用ADC0808，实现由模拟电压转换到数字信号，通过单片机系统AT89C51处理后，由LCD显示器显示被测量电阻的阻值。测量范围为1Ω～Ω，精度大于98%。其中稳压电源采用的是三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源，对单片机、A/D转换器、LCD显示器供电。 本设计从硬件和软件两部分入手，其中硬件分为数据采集、模数转换、数据显示三个模块。数据采集通过我们对两方案的分析与对比，决定采用桥式法测量被测电阻电压，A/D转换器使用常见的仿真器件ADC0808，数据显示使用LCD1602。硬件设计完成后，用Keil编程，编写每个模块的程序。接着使用Proteus对设计的硬件进行仿真，记录数据并进行了分析，得出误差小，测量范围大的结论。最后使用Altium Designer绘制仿真电路的原理图和PCB板。 关键词：AT89C51单片机，Proteus仿真，数据处理 目 录 第一章 绪论 1 第二章 总体设计 2 §2.1总体设计思路 2 5 §3.1直流稳压电源电路的设计 5 §3.2电压测量的设计 5 §3.3模数ADC转换的设计 7 §3.4 液晶显示电路的设计 7 第四章 软件设计 11 §4.1 主程序工作流程图 11 §4.2 程序设计 11 第五章 软件仿真 12 §5.1 Protues仿真图 12 §5.2 Altium Designer原理图 14 第六章 设计结论 16 参考文献 17 附录 19 第一章 绪论 随着现代科技的飞速发展，生产生活中人们对工具的要求越来越高。其中对我们日常所使用的电阻表的精度和性能也要求越来越高，并且电阻表完全可以通过现代科技来实现智能化，测量不同阻值的电阻。测量不同阻值的电阻时，可以更换档位。并且同时显示出阻值和量程。 目前市面上测量电子元器件参数R的仪表种类较多，方法和优缺点也各有不同。一般的测量方法都存在计算复杂，不易实现自动测量而且很难实现智能化等缺点。将电阻参数转化为电压形式，并通过模数转换，这样处理一方面使测量精度提高了，另一方面也便于使仪表实现智能化，并能很好的实现各个要求。 本设计从硬件和软件两部分入手，其中硬件分为数据采集、模数转换、数据显示三个模块。数据采集我们采用桥式法测量被测电阻电压，A/D转换器使用常见的仿真器件ADC0808，数据显示使用LCD1602。硬件设计完成后用Keil编程，具体程序在正文当中，最后对设计的电路进行仿真，记录显示数据和实际数据，并进行数据对比，得出结论。 第二章 总体设计 §2.1总体设计思路 本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为电压测量（数据采集）、模数转换、阻值显示等子模块。电路结构可划分为：电压测量，电压转换电阻，阻值显示及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、显示等功能。 从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：电压测量电路，电压转换电路，阻值显示电路、单片机及相关的控制软件组成。 A/D转换器：ADC0809是很常用的一款8位的模数转换芯片。而ADC0808是0809的简化版，主要的不同点是0808的转换输出out0-7与常用的输出端高低位是相反的，即0809的最低位是out0，0808的最低位是out7.ADC0808在实际中不常用，实际中常用的是0809，而0808最常用的是在protus仿真里面，因为0809是没有模型库，无法仿真的。ADC 0808和ADC 0809除精度略有差别外(前者精度为8位、后者精度为7位)，其余各方面完全相同。它们都是CMOS器件，不仅包括一个8位的逐次逼近型的ADC部分，而且还提供一个8通道的模拟多路开关和通道寻址逻辑，因而有理由把它作为简单的“数据采集系统”。利用它可直接输入8个单端的模拟信号分时进行A/D转换，在多点巡回检测和过程控制、运动控制中应用十分广泛。 1) 主要技术指标和特性 （1）分辨率： 8位。 （2）总的不可调误差： ADC0808为±2LSB,ADC 0809为±1LSB。 （3）转换时间： 取决于芯片时钟频率，如CLK=500kHz时，TCONV=128μs。 （4）单一电源： +5V。 （5）模拟输入电压范围： 单极性0～5V；双极性±5V,±10V(需外加一定电路)。 （6）具有可控三态输出缓存器。 （7）启动转换控制为脉冲式(正脉冲)，上升沿使所有内部寄存器清零，下降沿使A/D转换开始工作。 （8）使用时不需进行零点和满刻度调节。 2) 部分外部引脚介绍 （1）IN0～IN7——8路模拟输入，通过3根地址译码线ADDA、ADDB、ADDC来选通一路。 （2）D7～D0——A/D转换后的数据输出端，为三态可控输出，故可直接和微处理器数据线连接。8位排列