暑期实习报告——多量程数字电压表.doc

电子实习实验报告 多量程数字电压表 目 录 一、前言……………………………………………………………2 二、系统方案的选择和论证………………………………………………2 数模转换模块 …………………………………………………………………2 模拟数据采集处理模块 ………………………………………………………2 2.3译码显示模块 …………………………………………………………………3 2.4 AC-DC转换模块 ………………………………………………………………3 详细软件硬件设计 ……………………………………………………3 3.1所采用实验方案的原理…………………………………………………………3 3.2硬件设计部分 …………………………………………………………………4 3.3软件设计部分 …………………………………………………………………8 测试数据与结果分析 ………………………………………………… 9 4.1测试仪器…………………………………………………………………………9 4.2测试数据…………………………………………………………………………9 4.3测试数据分析…………………………………………………………………10 五、实验心得……………………………………………………………14 六、参考文献……………………………………………………………14 七、附录………………………………………………………14 一、前言 本数字电压表可以对直流电源和交流电压进行比较准确的测量。其中直流部分的测量范围是0-20V，分为三个档位：0-0.2V，0.2V-2V，2V-20V。该电压表的测量电路主要由三个模块组成：A/D转换模块及显示控制模块。A/D转换主要由芯片ADC0809来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理 关键字：AT89S51，数模转换，AC-DC转换，数码管显示 系统方案的选择和论证 2.1数模转换模块 方案一：用分离元件完成数据采集AD转换的功能。该方案由于需要大量的元器件，实现起来比较复杂，而且精度不易控制。 方案二：选则集成芯片ADC0809。ADC0809的采样频率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8个单断模拟输入信号中的一个进行A/D转换?= 满量程输入电压/28-1，完成一次转换的时间是100us。适合此设计使用。 方案三：采用其他采样频率位数更高的AD转换芯片，如积分型（如TLC7135）压频变换型（如AD650）调制型（如AD7705）并行比较型/串并行比较型（如TLC5510） 图1 3.2.2模数转换模块 该模块采用的主要芯片使ADC0809。首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。ALE信号常与START信号连在一起，这样连接可以在信号的前沿写入地址信号，在其后沿启动A/D转换，图为ADC0809信号的时序配合图）。 图 ADC0809信号的时序配合 显示控制模块CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点如下： 具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。 图7 3.3.1 CD4051的控制模块 CD4051是八通道数字控制模拟开关，有三个输入端A0、A1、A2作为控制八路开关的其中一路选通。当INH输入端为“1”时，所有通道截止。单片机的P2.7-P2.5口控制一路选通，也就是对不同的电压范围的数据分别进行放大处理。 3.3.2数模转换模块 首先启动AD，由一START的端口的下降沿触发。当AD转换完成标志EOC为1时，先将数据锁存，当AD采样数据给getdata后，再将OE置为1，输出转换得到的数据 若getdata21则正常处理：?temp=(temp/51)*5;temp扩大1000倍，然后对其进行转换,即除以51（因为256/5是其转换的公式），最后再乘以5变换到五分压之前的数值。同样在0-0.2V档和0.2V-2V档都是这样处理的。 3.3.3译码显示模块 对temp进行除以和模操作，将其每一位