基于单片机数字电压表设计答辩PPT.ppt

题目：基于单片机的数字电压表设计 系院名称：物理与电子工程学院 专业名称：应用电子技术教育 学生姓名：苏培 学号：0712020113 指导教师：刘桂英（教授） 目录 论题的目的和意义 研究的理论基础 采用的主要研究方法 论题的主要观点、价值及不足之处 研究的内容框架 论文的设计思路〔总设计框图〕 硬件原理图分析与说明 设计成果仿真与调试 致谢 论题的目的和意义 众所周知，在当今的社会中电已成为人们日常生产、生活中一个必不可缺的因素。电的发现和应用极大的节省了人类的体力劳动和脑力劳动，使得人类科技与文明不断的向前发展。而在这其中，电压、电流已成为描述电的一些重要参数。 在电气测量中，电压是一个很重要的参数，如何准确的测量模拟电压值，一直是电测仪器研究的主要内容。数字电压表是通用仪器中使用较广泛的一种测量仪器，很多电量和非电量经变化后都可以用数字电压表来完成测试。数字电压表简称DVM，它是诸多数字化仪表的核心与基础，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字化形式并加以显示的仪表。目前，由各种单片A/D转换器构成的数字电压表，已被广泛应用于电子和电工测量、工业自动化仪表、自动测量系统等智能化测量领域，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，采用单片机的数字电压表精度高、抗干扰能力强，显示出其强大的生命力。 本论文设计是以单片机为开发平台，控制系统采用AT89C51单片机的电压测量电路，也就是在单片机控制下完成电压信号的采集，A/D转换器采用ADC0809为主要硬件，先完成5V量程电压表、在此基础上通过改变程序再扩展到255V量程数字电压表的硬件和软件设计，最后在四位共阴极数码管7SEG-MPX4-CC上显示。这种硬件电路设计比较简单，所用元器件也少，经济实惠，而且调节非常方便。本设计实现后可广泛应用于某些学校的电路电子电工实验室，因此本设计具有非常实际的意义。 研究的理论基础 常规的自动化仪器仪表要适应常规自动控制系统的要求，它是以经典控制理论和现代控制理论为基础的，现代控制理论已经发展到智能控制的新阶段，自动化仪器仪表的智能化成为了必然和必须。本论文设计的数字电压表就是在现代自动控制理论下，以单片机理论和数字化理论为重点研究对象，普以LED数码管动态扫描显示理论。而在单片机理论中，要理解单片机最小系统原理，掌握AT89C51芯片的使用方法；在数字化理论中，要理解掌握模数转换原理，熟悉ADC0809的使用功能。最后是掌握LED数码管工作原理，熟悉 Keil uVision3和PROTEUS软件操作的技能。 采用的主要研究方法 1、文献研究法：查阅图书馆中国期刊全文数据库的相关书刊论文资料，为研究做准备； 2、实验仿真研究法：通过实验仿真，了解硬件系统中AT89C51、ADC0809芯片的功能以及使用方法 3、比较研究法：通过与传统指针式电压表比较，从中突出新型数字电压表的功能和技术 4、理论分析法：通过整合文献，用理论的方法分析 论题的主要观点、价值及不足之处 论文的主要观点与价值：在电气测量中，电压是一个很重要的参数，如何准确的测量模拟电压值，一直是电测仪器研究的主要内容。目前市场上测量电压的仪表有数字式电压表和指针式电压表两种。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，并且传统的电压表在测量电压时需要手动切换量程，不仅不方便，而且要求不能超过该量程，采用单片机的数字电压表，由精度高、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。本设计采用先进的单片机技术和模数转换技术，其控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换器采用ADC0809为主要硬件，实现数字电压表的硬件电路与软件设计。最后在在PROTEUS和KEIL UVision3平台上实行仿真，本设计实现后可广泛应用于某些学校的电路电子电工实验室，因此它具有非常实际的意义。 不足之处：由于技术上的缺陷加上时间问题，所设计的两种量程电压表没有做到多路电压的测量，若实现就更好了。 255V量程的电压表中也没有做到多档量程的自动切换，精度和分辨率较5V量程电压表的低；电压表设计的显示偏差，这个可以通过校正ADC0809的基准参考电压来解决，或用软件编程来校正其测量值。 研究的内容框架 1. 数字电压表概述 1.1 数字电压表简介 1.2 数字电压表的基本结构和工作原理 1.3 数字电压表的发展趋势 2. 方案论证 2.1 由数字电路和FPGA芯片构建