单片机数字电压表设计.doc

本科生毕业设计（论文）开题报告 院（系）___信息工程学院____ 专 业____通信工程 班 级____T0742__________ 姓 名____季胜南__________ 指导教师____吉李满____ _____ 研究方向____自动控制_____ 题 目___单片机数字电压表设计 吉林工程技术师范学院教务处制 2011年1 立论依据 背景介绍 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。电学参量测量技术涉及范围广，适用于学校、工业、科研、国防等各种领域，供实验室和工业现场测试用。而且随着电子技术的发展，在数字化、智能化、科技化为主的今天。数字电压表已成为电压表设计的主要方向，在当前电压测量系统中占有非常重要的位置。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。在电气测量中，电压是一个很重要的参数。如何准确地测量模拟信号的电压值，一直是电测仪器研究的内容之一。数字电压表是通用仪器中使用较广泛的一种测试仪器，很多电量或非电量经变化后都用可数字电压表完成测试。因此，数字电压表被广泛地应用于科研和生产测试中。 研究方案 研究方向 本课题在分析研究和总结了单片机技术的发展历史及趋势的基础上，以实用、可靠、经济、精度高等设计原则为目标，设计出基于单片机的数字电压表。单片机 有微处理器所不具备的功能，这是单片机的最大特征。 研究内容 在数字电压表的设计中，控制系统采用AT89C52单片机,A／D转换器采用ADC0809高精度、8位逐次逼近式转换电路，测量范围直流0～5伏，并在四位8段LED数码管上轮流显示或单路选择显示，可以与PC机进行串行通信。本文中该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少,成本低,调节工作可实现自动化。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行8路A／D转换量的测量,远程测量结果传送等扩展功能。 本系统主要采用AT89C52芯片和ADC0809芯片来完成一个数字电压表设计，能够对输入的0～5 V的模拟直流电压进行测量，并通过一个4位一体的8段LED数码管进行轮流显示或单路选择显示，测量误差约为0.02 V。还可以与PC进行串行通信。该电压表的测量电路主要由三个模块组成：A/D转换模块、数据处理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模块。数据处理则由芯片AT89C52来完成，其负责把ADC0809传送来的数字量经一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；另外它还通过P2端口控制着ADC0809芯片的模拟通道地址、A/D转换控制信号和时钟信号。显示模块主要由8段数码管组成，显示测量到的电压值。 方案论证 1.核心芯片的选择 AT89C52单片机价格低廉，输入输出口丰富，无需再另外扩展，简化了外围电路。256 B内部RAM，8 kB内部ROM，程序存储空间大，防止由于字模过多而造成存储空间不够。另外由于前期开发需要多次的写入、擦除，而89C52可以完成1000次写／擦，故满足要求。 2. 模数转换芯片的选择 ADC0809是8位的A／D转换芯片，为逐次逼近型。由单一的+5 V电源供电，片内带有所存功能的8路模拟多路开关，可对8路0～5 V的输入模拟电压信号分时进行转换，完成一次转换约需100μs；片内的地址译码和锁存电路，将单片机的三条地址信号译码生成选择八路模拟通道。输出具有TTL三态锁存缓冲器，可以直接接到单片机的数据线上。 3.设计方案 按系统功能实现要求，决定控制系统采用AT89C52单片机，A/D转换采用ADC0809.系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行8路其它A/D转换量的测量、远程测量结果传送的扩展功能。 三.设计（论文）进度安排 时 间 表 开题报告 2011.1.1—2011.1.8 研究阶段 2010.1.10-2010.4.30 写作（设计） 2010.4.1-2010.5.31 评 阅 2010.6.1-2010.6.10 答 辩 2010.6.11-2010.6.20 指导教师 （签 字） 时 间 2011.1.10 四、设计（论文）选题评议 对设计（论文）选题评议：(就选题的意义、研究的方法手段和步骤、实验设计方案、研究的预期结果进行评议，并提出是否通过的建议) 考核主持人签字： 2011 年1月 12日 五、考核组成员 姓 名 研究方向 职称、职务 工作单位 签 名 李勇 通信 副