数字电压表设计报告汇总.doc

s 作品名：数字电压表 学院：电气工程学院 专业： 姓名： 学号： 指导老师： 目录 第一章：设计方案…………………………….3 第二章：硬件电路设计……………………….4 2.1主控芯片.....................................4 2.2模数转换部分……………………………………….4 2.3显示模块……………………………………………….6 第三章：软件设计……………………………………….7 3.1主程序设计…………………………………………..7 3.2 A/D转换子模块…………………………………...8 第四章：系统调试……………………………………….9 4.1硬件调试………………………………………………..9 4.1.1 硬件故障…………………………………………….9 4.1.2硬件调试方法……………………………………..9 4.2软件调试…………………………………………………9 4.2.1 软件故障……………………………………….9 4.2.2软件调试方法…………………………………9 第五章：实验数据处理.……………………………..10 5.1实验数据………………………………………..10 5.2实验数据分析………………………………….10 第六章：结论……………………………………………….11 附录一：作品图……………………………………………11 附录二：程序……………………………………………….12 第一章： 设计方案 基于51单片机，以ADC0804芯片实现模数转换，由1602液晶屏显示，具有量程变换功能。 第二章：硬件设计 2.1主控芯片 本电压表采用STC89C52为主控芯片，电路如下图所接： 晶振电路和复位电路略去，端口和上面各图的接口是一致的。 2.2模拟转换部分 该电压表采用的ADC0804，此芯片优点是并行输出，速率快，缺点是只有8位，精度不高。下来ADC0804芯片图： 为了方便，将数字地和模拟地都直接接到了一起，DB0~DB7为并行输出口，CS，RD，WR为控制芯片模数转换及读取芯片数据和写数据的引脚，ADC0804可以自己产生时钟，只要在CLKR和CLKIN端接入电阻（10K）和电容（理论为150pf本人接的220pf），可产生脉冲信号。VREF为参考电压端，VIN+和VIN－为电压输入端。当电压加在VIN+和VIN－端时，在DB0~DB7可输出八位到单片机，本处参考电压为5V，则当输入电压U时，输出数据为temp，则U/temp=5/255.在自然状态下，最多也只能测5V电压，为了扩大量程，本人加了衰减网络，见下图： 接到ADC芯片上面的始终是VIN和地之前的电压，为了调精度，在上面加了滑动变阻器。此处R22选用的是470K欧的，首先选的10K，因为内阻过小，导致在5V以下的电压测量不准确，choice和GND两端为外加的电压，这样，有部分电压会在R20或者R21上分压，只在保证在R22两端不超过5V，就可实现多量程电压测量。 2.3显示模块 本处用1602液晶显示，1602优点是价格便宜，可显示基本字符，对于做电压表这样的东西已足够。电路如下： 第三章：软件设计 3.1主程序 主程序包括初始化部分 调用A/D转换子程序和调用显示程序，如下图所示： 3.2 A/D转换子模块： A/D转换子程序用于对ADC0804八路输入模拟电压进行A/D转换，并将转换的数值存入八个相应的存储单元中，如下图： 第四章：系统调试 基于单片机的数字电压表在组装好以后，便可进入系统的在线调试，起主要任务是排除样机硬件故障并完善其硬件结构，试运行所设计的程序，排除程序错误，优化程序结构，使系统达到预期的功能，进而固化软件。 4.1硬件调试 单片机应用系统的硬件和软件调试时交叉进行的，但通常是先排除样机中明显的硬件故障，尤其是电源故障，才能安全和仿真器相连，进行综合调试。 4.1.1 硬件电路故障 （1）错线 开路 短路； （2）元器件损坏 （3）电源故障 4.1.2 硬件调试方法 本设计调试中所用的调试方法是静态测试： 在样机加电之前，首先用万用表等工具，根据硬件电器原理图和装配图仔细检查样机线路的正确性，并核对元器件的型号 规格和安装是否符合要求。第二步是加电后检查各插件上引脚的点位，仔细测量各电位是否正常。第三步是在不加电的情况下，除单片机以外，插上所有的元器件，最后用仿真适配器将样机的单片