数字电压表毕业设计[精品].docx

摘 要本文介绍的是数字电压表的发展背景和利用单片机，本课程设计是利用单片机设计一个数字电压表，能够测量0－5V之间的直流电压值，两位数码显示，使用的元器件数目较少。外界电压模拟量输入到A/D转换部分的输入端，通过A/D转换变为数字信号，输送给单片机。然后由单片机给数码管数字信号，控制其发光，从而显示数字电压值。关键词:数字电压表;单片机;A/D转换;ADC0809；目 录绪 论1一．数字电压设计两种方案简介：3（一）由数字电路及芯片构建3（二）由单片机系统及A/D转换芯片构建3二．设计题目5（一）设计内容与要求5（二）设计目的5三、系统硬件电路图6.（一）常用单片机的特点比较及本设计单片机的选择6（二）本设计使用的单片机的简介71 AT89S52内部结构概述92 CPU结构103 存储器和特殊功能寄104 P0-P3口结构115 时钟电路和复位电路11（四）器件的比较与选择161显示器162模数（A/D）芯片17（五） 系统硬件及仿真图221 系统仿真图222 系统原理图243 系统PCB图25（六）相关软件简介251 ProtelDXP25四、程序流程图与源程序27(一) 程序流程图27（二） 程序编写271 汇编语言编程27存储空间定义安排27（1）70H用于存放A/D转换结果，71H、72H分别存储显示用的两位数据如表5.1所示。28五、系统功能分析与说明29（一） 数字电压表的概述29（二） 数字电压表的介绍29（三）数字电压表工作原理30（四）软硬件调试31结论33附录1： 汇编语言源程序34参考文献37[4]徐爱钧.《智能化测量控制仪表原理与设计》（第二版）[M].北京：北京航空航天大37致 谢38 绪 论 数字电压表出现在50年代初，60年代末发起来的电压测量仪表，简称DVM，它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，加以数字处理然后再通过显示器件显示。这种电子测量的仪表之所以出现，一方面是由于电子计算机的应用逐渐推广到系统的自动实验研究的领域，提出了将各种被观察量或被控制量转换成数码的要求，即为了实时控制及数据处理的需要；另一方面，也是电子计算机的发展，带动了脉冲数字电路技术的进步，为数字化仪表的出现提供了条件。所以，数字化测理仪表的产生与发展与电子计算机的发展是密切相关的；同时，为革新电子测量中的烦锁和陈旧方式也催促了它的飞速发展，如今，它又成为向智能化仪表发展的必要桥梁。如今，数字电压表已绝大部分已取代了传统的模拟指针式电压表。因为传统的模拟指针式电压表功能单一，精度低，读数的时候也非常不方便，很容易出错。而采用单片机的数字电压表由于测量精度高，速度快，读数时也非常的方便，抗干扰能力强，可扩展性强等优点已被广泛的应用于电子及电工的测量，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。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。而且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。一．数字电压设计两种方案简介设计数字电压表