数字电压表的课程方案设计书.docVIP

内蒙古科技大学 智能仪表综合训练设计说明书 题 目：数字电压表 学生姓名：薛敏杰 学 号：0967112205 专 业：测控技术与仪器 班 级：2009-2 指导教师：左鸿飞 摘要 数字电压表的诞生打破了传统电子测量仪器的模式和格局。它显示清晰直观，读数准确，先进的数显技术，大大减少了因人为因素所造成的测量误差事件。他标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。 本论文重点介绍单片机、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理。该设计主要以单片机为开发平台，设计数字电压表，同时兼有环境温度的测量功能。其控制系统采用STC89C52RC单片机，A/D转换采用ADC0832，其转换速度很快；显示模块采用1602液晶显示器。同时该数字电压转换主要由芯片ADC0832 A/D来完成，负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。据处理则由芯片STC89C52 来完成，其负责把ADC0832送来的数字量经过一定的数据处理，相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着ADC0832芯片工作。该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。 关键词：数字电压表;单片机；A/D 转换；ADC0832； DS18B20； 目 录 1 数字电压表概述 1 1.1数字电压表特点 1 1.2数字电压表的发展趋势 2 2总体方案设计 3 2.1 数字电压表设计要求 3 2.2 数字电压表设计思想 3 3. 硬件设计 4 3.1 单片机外围电路的设计 4 3.2 A/D 转换模块 7 3.3 LCD液晶显示模块 8 4.软件设计 10 4.1数字电压表系统软件设计方案确定 10 4.2 电压读取模块的设计 11 4.3 温度读取模块的设计 11 4.4 显示模块的程序设计 12 4.5 定时中断 13 4.6 仿真调试 14 5总结 16 参考文献 17 附录A 18 附录B 20 1 数字电压表概述 数字电压表（Digital Voltmeter）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。 1.1 数字电压表特点 数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础，以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表。传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，所以采用单片机式的数字电压表，变成精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信。目前，由各种单片机，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，显示出强大的生命力。因此对数字电压表作全面的了解是很有必要的。其特点如下： 1.显示清晰直观，读书准确 电压表数字化，是将连续的模拟量（如直流电压表）转换成不连续的离散的数字形式并加以显示。这有别于传统的以指针域刻度盘进行读数的方法，避免了读数的视差和视觉疲劳。 2.显示范围宽，分辨率力高 指针表的分辨力是由刻度盘的细度表达的，刻度盘在一定条件下无法分的很细，而且太细了视觉分辨也很困难，而数字显示的电压表就不会出现这样的情况。 3.转入阻抗 数字电压表的转入阻抗可高达（1~10）兆欧。转入阻抗越高，所吸收被测信号的电流就越小，所带来的附加误差极小，可以忽略。 4.集成度高、功耗小、抗干扰能力强 由于CMOS技术的发展，集成电路的功耗变得很小，即发热量小，这样就可以在同一块芯片上集成更多的的元件，形成大规模或超大规模集成电路。这给制造业带来了飞跃，不仅仪表小巧功能齐全，其他如手机、袖珍电脑等也得以诞生。 5可扩展能力强 直流数字电压表本身可以扩展成交流电压表、直流电流表、峰值表、功率表等，还可以附加智能化。例如：计算、设定时间、等自动化功能。 1.2数字电压表的发展趋势 数字电压表出现在50年代初，60年代末发展起来的电压测量仪表，简称DVM,他采用的是数字化测量技术，把连续的模拟量，也就是连续的电压值转变为不连续的数字量，加以数字处理然后在通过显示器件显示。而新型的数字电压表发展主要有4个方向。 (1)广泛采用新技术，不断开发新产品 (2)向模块化发展 新一代数字仪表正朝着标准模块化的方向发展。预计在不久的将来，许多数字仪表将由标准化、通用化、系列化的模块所构成，给电路设计和安装调试、维修带来极大方便。 (3)多重显示仪表 为彻底解决数字仪表不便于观察连续变化量的技术难题，“数字/模拟条图”双显示仪表已成为国际流行款式，它兼有数字仪表准确度高、模拟式仪表便于观察被测量的变化过程及变化趋势的两大优点。 模拟条图大致分成