基于单片机的电流电压测量 毕业设计1.doc

基于单片机的电流电压测量系统设计 摘 要：本次设计所提供的是基于单片机的电压电流测量系统软硬件的设计。电学参量测量技术设计范围广，能应用的领域也十分广泛。随着电子技术的发展，在数字化、智能化、科技化为主的今天,数字电压、电流表以成为电压、电流表设计的主要方向，并且有非常重要的地位。 关键词：单片机，应用领域，设计 Abstract: The design is provided by SCM-based voltage and current measurement system hardware and software design. Electrical parameter measurement techniques designed a wide range of application areas can be very extensive. With the development of electronic technology, in digital, intelligent, technology-based today, the digital voltage meter to a voltage, current meter design of the main direction, and there is a very important position. Keywords: MicroController Unit, Applications, Devise 目录 1 前言 2 1.1 电子测量概述 2 1.2 数字电压表的特点 3 1.3 单片机的概述 3 2 系统方案的选择与论证 4 2.1 功能要求 4 2.2 系统的总体方案规划 5 2.3 各模块方案选择与论证 5 2.3.1 控制模块 5 2.3.2 量程自动转换模块 6 2.3.3 A/D转换模块 6 2.3.4 显示模块 6 2.3.5 通信模块 7 3 系统的硬件电路设计与实现 7 3.1 系统的硬件组成部分 7 3.2 主要单元电路设计 8 3.2.1 中央控制模块 8 3.2.2 量程自动转换模块 9 3.2.3 A/D模数转换模块 13 3.2.4 显示模块 15 3.2.5 通信模块 15 3.2.6 电源部分 16 4 系统的软件设计 17 4.1 软件的总体设计原理 17 4.1.1 A/D转换程序设计 18 4.1.2 数字滤波程序设计 18 4.1.3 量程自动转换的程序设计 20 5 系统调试及性能分析 22 5.1 调试与测试 22 5.2 性能分析 22 6 结束语 23 6.1 设计总结 23 6.2 设计的心得 23 7 致谢词 24 附录 25 附录1 参考文献 25 附录2 系统总电路图 26 附录3 源程序 27 1 前言 1.1 电子测量概述广义上讲，凡是利用电子技术来进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上来说，电子测量是在电子学中测量有关电的量值。与其他一些测量相比，电子测量具有以下几个明显的特点：测量频率范围极宽，这就使它的应用范围很广；量程很广；测量准确度高；测量速度快；易于实现遥测和长期不间断的测量，显示方式又可以做到清晰，直观；易于利用计算机，形成电子测量与计算技术的紧密结合。随着科学技术和生产的发展，测量任务越来越复杂，工作量加大，测量速度测量准确度要求越来越高，这些都对测量仪器和测试系统提出了更高的要求。微机的出现为解决上述问题提供了条件。利用微机的记忆，存储，数学运算，逻辑判断和命令识别等能力，发展了微机化和自动测试系统。近年来微机和大规模集成电路发展很快，价格大幅下降，同时在测试系统中还解决了通用接口母线标准化问题，使微机化仪器和自动测试系统得到了很大发展，正改变着电子测量的面貌 1.3 单片机的概述 单片机就是在一块半导体硅片上集成了微处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM、EPROM）和各种输入、输出接口，这样一块集成电路芯片上具有一台计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。 单片机根据其基本操作处理的位数可分为：1位单片机、4位单片机、8位单片机、16位单片机和32位单片机。并且其发展历史可分为以下四个阶段： 第一阶段：单片机初级阶段。因工艺限制，单片机采用双片的形势而且功能比较简单。例如，仙童公司生产的F8单片机，实际上只包括了8为CPU，64 B RAM和2个并行口。因此，还需加一块3851才能组成一台完整的计算机。 第二阶段：低性能单片机阶段。以Intel公司制造的MCS-48单片机为代表，这种单片机片内集成有8位CPU、并行I/O口、8位定时器/计数器、RAM和ROM等，但是不足之处是无