课程设计-数字电压表设计.doc

单片机原理及接口技术课程设计(论文)
题目: 数字电压表设计
院(系):
专业班级:
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指导教师: (签字)
起止时间:
课程设计(论文)任务及评语
院(系): 教研室:
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专业班级
课程设计(论文)题目
数字电压表设计
课程设计(论文)任务
电压测量范围:0~500 V;测量精度:%;量程自动切换;采用LED显示;可用现场提供的220 V交流电源。
主要设计内容:
硬件电路设计:
1. CPU最小系统设计(包括CPU选择,晶振电路,复位电路)
2. 电压检测电路设计
3. 显示电路及电源电路设计
软件设计:
进度计划
第1天查阅收集资料
第2天总体设计方案的确定
第4天 CPU最小系统设计
第5天电压检测电路设计
第6天显示电路及电源电路设计
第7天程序流程图设计
第8天软件编写与调试
第9天设计说明书完成
第10天答辩
指导教师评语及成绩

平时: 论文质量: 答辩:
总成绩: 指导教师签字:
年月日
注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要
电压表是一种在实验室、教学和日常测量场合中使用广泛的一种仪器。
传统的指针式电压表功能单一、精度低,不能满足现代测量的要求,而数字电压表却有着显著的优势。数字电压表又简称DVM,它是采用数字化测量技术,把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式加以显示的仪表。
本文给出了具体的硬件设计和软件结构,详细描述了系统硬件设计线路的要点和结构以及软件设计要点,同时给出了各部分硬件电路原理图和子程序流程图,完成A/D转换功能并且用LED数码管显示结果,达到了任务书的要求。
关键词:电压表;数字化测量技术; LED数码管; A/D转换
目录
第1章绪论 1
数字电压表概况 1
本文研究内容 1
第2章数字电压表总体设计方案 3
CPU的选择 3
8155芯片简介 4
复位电路设计 5
时钟电路设计 5
CPU最小系统图 6
第3章硬件设计 7
量程选择电路 7
LED显示电路设计 7
A/D转换器选择 8
第4章软件设计 11
软件实现功能综述 11
流程图设计 11
主程序流程图设计 11
A/D转换流程图设计 12
第5章系统设计与分析 13
系统原理图 13
系统原理综述 14
单片机程序 14
第6章课程设计总结 17
参考文献 18
绪论
数字电压表概况
智能仪器是仪器仪表的一种,近年来计算机技术及微电子器件在工程技术中应用十分广泛,在此基础上发展起来的智能仪表无论是在测量的准确性、灵敏度、可靠性、自动化程度、运用功能方面还是在解决测量技术与控制技术问题的深度及广度方面都有了很大的发展,以一种崭新的面貌展示在人们的面前。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展,以及在人工智能向测量技术的移植或应用的过程中,智能仪表将会有更大的发展。测量仪表的智能化为先导,带动了各类仪表的智能化,是现代仪器仪表技术发展的主要趋势。数字电压表是在此基础上发展起来,并被广泛的应用。
本文研究内容
电子电压表主要用于测量各种高、低频信号电压,它是电子测量中使用最广泛的仪器之一。根据测量结果的显示方式及测量原理不同,电压测量仪器可分为两大类:模拟式电压表(AVM)和数字式电压表(DVM)。模拟式电压表是指针式的,多用磁电式电流表作为指示器,并在表盘上刻以电压刻度。数字式电压表首先将模拟量经模数(A/D)转换器变成数字量,然后用电子计数器计数,并以十进制数字显示被测电压值。
众所周知,模拟电压表精度较高,曾经有很广阔的市场,现在依然有不少工程师依然在使用模拟电压表。的确模拟电压表在显示测量值方面精度校准,然而却也存在问题。模拟电压表采用用指针式,里面是磁电或电磁式结构,所以其响应速度较慢。
然而在高速发展的当今社会,高速信号处理的需求越来越多,由于模拟电压表响应速度较慢已经不适用与高速信号领域,取而代之的将是数字电压表。但数字电压表由于存在采样误差,精度不是很高。不过目前可以通过技术手段来缩小误差。使其精度达到与模拟电压表一样精确甚至更高。可见将来数字电压表必将取代模拟电压表。现在有越来越多的数字测量仪器的出现但原理皆与数字电压表殊途同归,因此研究数字电压表有着很大现实意义。
本设计总体以单片机8952为核心构成的单片机应用系统。该系统在8952外配程序存储器、数据存储器、A/D转换器0809、以及I/O口接