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数字电压表实验报告

数字电压表实验报告
数字电压表实验报告

简易数字电压表设计报告

姓名:何绍金

班级:自动化1202

学号:201203870408

指导教师:贾立新

2014年11月26日

一.设计题目

采用C8051F360单片机最小系统设计一个简易数字电压表,实现对0~3.3V 直流电压的测量。

二.设计原理

模拟输入电压通过实验板PR3电位器产生,A/D转换器将模拟电压转换成数字量,并用十进制的形式在LCD上显示。用一根杜邦实验线将J8口的0~3.3V输出插针与J7口的P2.0插针相连。注意A/D转换器模拟输入电压的范围取决于其所选择的参考电压,如果A/D 转换器选择内部参考电压源,其模拟电压的范围

0~2.4V,如果选择外部电源作为参考电压,则其模拟输入电压范围为0~3.3V。

原理框图如图1所示。

图1 简易数字电压表实验原理框图

三.设计方案

1.设计流程图如图2所示。

图2 简易数字电压表设计A/D转换和计时流程图

2.实验板连接图如图3所示。

图3 简易数字电压表设计实验板接线图

3.设计步骤

(1)编写C8051F360和LCD 初始化程序。

(2)AD 转换方式选用逐次逼近型,A/D 转换完成后得到10位数据的高低字节分别存放在寄存器ADCOH 和ADC0L 中,此处选择右对齐,转换时针为2MH Z 。 (3)选择内部参考电压2.4V 为基准电压(在实际单片机调试中改为3.311V ),正端接P2.0,负端接地。

四、测试结果

在0V~3.3V 中取10组测试数据,每组间隔约为0.3V 左右,实验数据如表1所示:

显示电压(V ) 2.050 2.383 2.652 2.935 3.246 实际电压(v ) 2.061 2.391 2.660 2.943 3.253 相对误差(%)

0.421

0.334

0.301

0.272

0.215

表1 简易数字电压表设计实验数据

(注:其中显示电压指LCD 显示值,实际电压指高精度电压表测量值)

五.设计结论

1.LCD 显示模块的CPLD 部分由FPGA 充当,芯片本身自带程序,所以这个部分不用再通过quartus 软件进行编程。

2.在参考电压选择过程中发现,单片机实际最大电压并不是2.4V 而是

3.3V ,则在转换中将3.3V 替换2.4V 即可。

3.开始时发现调节电阻之后,实际电压值改变但LCD 显示电压值并没有发生改变,原因是:EC6仿真器没有开启并且每次KEIL 重新开启后,要重新输入相应解码。

显示电压(V ) 0.206 0.504 0.805 1.054 1.406 实际电压(v ) 0.210 0.510 0.812 1.061 1.414 相对误差(%) 1.905 1.176 0.862 0.659 0.565

附录:程序源代码(C语言)

/*简易数字电压表*/

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define WCOMADDR 0xC008 //写命令寄存器的地址

#define WDA TADDR 0xC009 //写数据寄存器的地址

#define RCOMADDR 0xC00A //读命令寄存器的地址

#define RDA TADDR 0xC00B //读数据寄存器的地址

#define KEYCS 0xC00C

uchar code hanzi[] = "简易数字电压表";

uchar code keynum[]="键值";

uchar code keyc[]="次数";

uint time=0;

float volt;

uint v[4];

uint A T,voltage;

uchar keyn,keycode;

void OscInit(); //内部振荡器初始化

void PortIoInit(); //I/O端口初始化

void XramInit(); //外部数据存储器接口初始化

void PcaInit(); //PCA初始化(设置看门狗定时器的工作状态)void InitDevice(); //内部资源初始化

void CheckLcd(); //检查LCD是否空闲子程序

void WriteCom(uchar n); //Lcd写指令子程序

void WriteData(uchar m); //Lcd写数据子程序

void InsitiLcd(); //Lcd初始化子程序

void DispHan( uchar code *a,uchar m,uchar k);//显示汉字子程序

void TimerInit(); //定时器初始化

void InterruptsInit(); //中断系统初始化

void ADC_init(); //ADC0初始化详见书本P144 void Int0Init(); //外部中断初始化

void main()

{

uchar i;

InitDevice(); //F360初始化

InsitiLcd(); //LCD模块初始化

ADC_init();

DispHan(hanzi,0x90,0x0e); //显示“键盘显示测试程序”

AD0BUSY=1;

while(1)

{

if(TF0==1){

TF0=0;

TL0=0xf0;

TH0=0xd8; //重置时间常数10ms

time++;

}

if(time >=49)

{

time = 0;

A T=ADC0H*256+ADC0L;

volt=A T*0.003234;

voltage=volt*1000;

for(i=0;i<4;i++)

{

v[i]=voltage%10;

voltage=voltage/10;

}

WriteCom(0x8d);

WriteData(v[3]+0x30);

WriteData(0x2e);

WriteData(v[2]+0x30);

WriteData(v[1]+0x30);

WriteData(v[0]+0x30);

TR0=1;

AD0BUSY=1;

}

}

}

void ReadKey() interrupt 0

{

uchar xdata *addr;

uchar c1,c2;

addr=KEYCS;

keycode=*addr;

keycode&=0x0F;

keyn++;

DispHan(keynum,0x88,0x04);

WriteCom(0x8b);

if(keycode<10)

{

WriteData(0x30);

WriteData(keycode+0x30);

}

else

{

c1=keycode%10;

c2=keycode/=10;

WriteData(c2+0x30);

WriteData(c1+0x30);

}

DispHan(keyc,0x98,0x04);

WriteCom(0x9b);

if(keyn==10)

keyn=0;

WriteData(keyn+0x30);

}

void Int0Init()

{

EA=1;

IT01CF=0x05;

EX0=1;

IT0=1;

}

void OscInit(void) //内部振荡器初始化

{

SFRPAGE=0x0f; //选择特殊功能寄存器页地址

OSCICL=OSCICL+4;

OSCICN=0xc2; //允许内部振荡器,频率除2作为SYSCLK=12MHz

CLKSEL=0x00; //选择内部振荡器

SFRPAGE=0x00;

}

void ADC_init()

{

ADC0CF=0x28; // 选择内部参考电压2.4V为基准

ADC0CN=0x80; //正端接P2.0

AMX0P=0x08; //负端接地

AMX0N=0x1F; //右对齐,转换时针为2MHZ

REF0CN=0x08; //写AD0BUSY启动A/D转换器

}

void TimerInit()

{

TMOD=0x01;

TH0=0xd8;

TL0=0xf0;

TR0=1;

}

void InterruptsInit(void)

{

EA=1;

ET0=1;

EX0=1;

PX0=1;

IE0=0;

}

void PortIoInit(void) //I/O口初始化

{

SFRPAGE=0x0f;

P0MDIN=0xe7; //P0.3、P0.4模拟量输入

P0MDOUT=0x83; //P0.0、P0.1、P0.7推拉式输出

P0SKIP=0xf9; //P0.1、P0.2被交叉开关跳过

P1MDIN=0xff; //P1设置为数字量输入

P1MDOUT=0xff; //P1设置为推拉式输出

P1SKIP=0xff; //P1被交叉开关跳过

P2MDIN=0xff; //P2设置为数字量输入

P2MDOUT=0xff; //P2设置为推拉式输出

P2SKIP=0xff;

P3MDIN=0xff; //P3设置为数字量输入

P3MDOUT=0xff; //P3设置为推拉式输出

P3SKIP=0xff;

P4MDOUT=0xff; //P4.5设为OC输出,其余推拉式输出

XBR0=0x01; //使能UART

XBR1=0xC0; //禁止弱上拉,交叉开关允许

SFRPAGE=0x00;

return;

}

void XramInit(void) //外部数据储存器初始化

{

SFRPAGE=0x0f;

EMI0CF=0x07; //引脚复用方式

SFRPAGE=0x00;

return;

}

void PcaInit(void) //PCA初始化

{

PCA0CN=0x40; //允许PCA计数器/定时器

PCA0MD=0x00; //禁止看门狗定时器

return;

}

void InitDevice(void)

{

OscInit();

PortIoInit();

XramInit();

//SmbInit();

//UartInit();

ADC_init();

TimerInit();

InterruptsInit();

Int0Init();

PcaInit();

return;

}

void CheckLcd()

{

uchar temp = 0x00;

uchar xdata *addr;

while (1)

{

addr=RCOMADDR;

temp=*addr;

temp &= 0x80;

if(temp == 0x00)

break;

}

}

void WriteCom(uchar n)

{

uchar xdata *addr;

CheckLcd();

addr=WCOMADDR;

*addr=n;

}

void WriteData(uchar m)

{

uchar xdata *addr;

CheckLcd();

addr=WDA TADDR;

*addr = m;

}

void InsitiLcd()

{

WriteCom(0x30); //设为基本指令集

WriteCom(0x01); //清屏

WriteCom(0x0c); //开整体显示

}

void DispHan( uchar code *a,uchar m,uchar k) // 书本177页有详细解释{

uchar dat, i, j, length;

length = k/2;

WriteCom(m);

for (i=0;i < length;i++)

{

j = 2*i;

dat = a[j];

WriteData(dat);

dat = a[j+1];

WriteData(dat);

}

WriteData(0x3a);

}

void DispShu( unsigned int a,uchar m)

{

WriteCom(m);

WriteData(a+0x30);

}

直流数字电压表课程设计报告设计

电子技术基础 课程设计 题目名称:直流数字电压表 指导教师:唐治德 学生班级: 学号: 学生姓名: 评语: 成绩: 重庆大学电气工程学院 2015年7月3日

目录一、内容摘要 二.课程设计任务与要求 2.1设计目的 2.2设计求 三.设计思路和方案选择 3.1 设计思路 3.2 方案选择 四.工作原理 4.1 基本原理框图 4.2 ICL7107的工作原理 4.3原理图 五.电路设计与仿真 六、系统调试与结果分析 6.1调试方法 6.2测试结果分析 六.元器件清单 八、总结及心得体会 九、参考文献

内容摘要 伴随着电子技术科学的发展,电子测量技术已成为广大电子技术工作者必须掌握的一门科学技术,同时对测量的精度和功能的有着更高的要求。电压是电子测量的一个主要参数,由于电压测量在电子测量中的普遍性与重要性,因此对电压测量的研究与设计有着非常重要的意义。本次设计的主要设计内容为三档直流电压表。在设计过程中由于第一次接触这种芯片,对该芯片不是很熟悉,我们参阅了大量前人的设计,在此基础上,运用A / D转换器ICL7107构建了一个直流数字电压表。本设计首先简要介绍了设计电压表的主要方式,然后详细介绍了直流数字电压表的设计流程和芯片的工作原理,本设计中我们展示了两种方案,手动换挡的自动换挡,在各方案中也给出了两种方案的优缺点。同时也给出了硬件电路的设计细节,包括各部分电路的走向、芯片的选择以及方案的可行性分析等。 关键字:ICL7107芯片,数字电压表,A\D转换,比较器,CC4006双向模拟开关。 课程设计任务及要求 2.1设计目的 1、掌握双积分A/D转换的工作原理和集成双积分A/D转换器件的设计方法 2、掌握常用数字集成电路的功能和使用 2.2设计要求 1.设计直流数字电压表 2.直流电压测量范围: 0V~1.999V,0V~19.99V,0V~199.9V。 3.直流输入电阻大于100kΩ。 4.画出完整的设计电路图,写出总结报告。 5.选做内容:自动量程转换。 设计思路和方案选择

基于单片机的数字电压表设计报告

单片机原理及系统课程设计 专业:电气工程及其自动化 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2010 年 3 月 7 日

基于单片机的数字电压表设计 摘要

图3.2系统原理图4软件设计

5.系统调试及仿真结果 6.总结 两周的课程设计结束了,在这过程中,我学到了很多东西。首先,我学会了单片机设计的基本过程有哪些,每一过程有哪些基本的步骤,怎样通过查资料去完成这每一步。其次我巩固了上学期所学的一些单片机知识,从而加深了对ADC0809芯片的功能的了解。在编程过程中,遇到了许多困难,通过与同学之间的交流和咨询,最后解决了这些困难。所谓实践出真知,学到的东西只有运用到实践当中,才能真正体会到知识的力量。最后,通过这次课程设计,让我明白了想法和实践还是有差距的,当你真正去做一件事的时候,你会发现你的想法可能不适用,随时都需要调整,另外扎实的理论知识也是完成设计任何设计必不可少的要素,一切想法离开了理论知识都是空想。 参考文献 [1]彭为,黄科,雷道仲.单片机典型系统设计实例精讲[M].电子工业出版社.2009:22-54. [2] 谭浩强.C程序设计(第三版)[M].清华大学出版社.2009:32-46. [3] 王思明,张金敏,张鑫等.单片机原理及应用系统设计(第一版)[M].科学出版社.2012:70-292.

附录A源程序代码#include #include #define uchar unsigned char sbit p21=P2^1; sbit p22=P2^2; sbit p23=P2^3; sbit EOC=P3^1; sbit OE=P3^0; sbit ST=P3^2; sbit p34=P3^4; sbit p35=P3^5; sbit p36=P3^6;

电压表实验报告

程序: #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ADGO ADCON0bits.GO #define fmq PORTEbits.RE0 #define m1l 57904 //低8度#define m2l 58736 #define m3l 59472 #define m4l 59804 #define m5l 60432 #define m6l 60992 #define m7l 61488 #define m1 61712 //中 #define m2 62168 #define m3 62500 #define m4 62672 #define m5 62984 #define m6 63264 #define m7 63512 #define m1h 63624 //高8度#define m2h 63832 #define m3h 64048 #define m4h 64104 #define m5h 64260

#define m6h 64400 #define m7h 64524 #define p 1000 //节拍时长 #define ph p/2 //半拍 #define pd p*2 //双拍 #define pf p*3/4 #define pg p/4 uint song[]={m6l,m1,m3,m4,m2,m3,m4,m6,m5,m4,m3,m1,m1,m2,m3,m5,m4,m3,m2,m2,m2,m7l,m1, m2,m4,m3,m2,m2,m2,m2,m3,m3,m3,m5,m6,m3,m3,m3,m3,m5,m2,m2,m2,m3,m5,m2,m2,m3,m6 l,m6l};//《手掌心》简谱 uint time[]={p,ph,ph,pf*2,pg,pg,ph,ph,ph,ph,p,ph,pg,pg,ph,ph,ph,pg,pg,p,ph,pg,pg,ph,ph,pg,pg,pg,pg, pg,pf,pd,ph,ph,pg,pg,pg,pg,pg,ph,pg,p,ph,ph,ph,ph,pg,ph,pg,p};//对应的歌曲节拍 uint total = 50; uint counter = 0,num = 0, i = 0; uint flag=0; uint a1=0,a2=0,a3=0,a4=0; uint lednum=0; uchar num_h[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};//共阳数码管“0.—9.”定义 uchar num_l[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//共阳数码管“0 --9”定义 void Delay25us(unsigned int x);//延时函数声明 unsigned int AD_Trs();//Ad转换函数声明 void display(void);//数码管显示函数声明 void Tmr_Init(void);//定时器初始化函数声明 void High_Interrupt(void);//定时器中断跳转函数声明 void Stopwatch(void);//定时器中断执行函数声明 void main(void)//主函数 { WDTCONbits.SWDTEN = 0;//关闭看门狗 TRISC=0X00;//输入输出端口初始化 TRISD=0X00; PORTC=0X00; TRISE=0X00; PORTEbits.RE0=0;//用于音乐输出 TRISAbits.TRISA0=1; //AD转换采集电压输入 PORTAbits.RA0=0; ADCON0=0x01;//使能ADC,模拟通道选择AN0(RA0) ADCON1 = 0x00;//正负参考电压从单片机内部获取 ADCON2 = 0xa5;//A/D 转换结果格式为右对齐

数字电压表的设计实验报告

课程设计 ——基于51数字电压表设计 物理与电子信息学院 电子信息工程 1、课程设计要求 使用单片机AT89C52和ADC0832设计一个数字电压表,能够测量0-5V之间的直流电压值,两位数码显示。在单片机的作用下,能监测两路的输入电压值,用8位串行A/D转换器,8位分辨率,逐次逼近型,基准电压为 5V;能用两位LED进行轮流显示或单路选择显示,显示精度0.1伏。 2、硬件单元电路设计 AT89S52单片机简介 AT89S52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存

储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS -51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S52具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级,2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。 ADC0832模数转换器简介 ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。由于它体积小,兼容性强,性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎,其目前已经有很高的普及率。学习并使用ADC0832 可是使我们了解A/D转换器的原理,有助于我们单片机技术水平的提高。 图1 芯片接口说明: 〃 CS_ 片选使能,低电平芯片使能。 〃 CH0 模拟输入通道0,或作为IN+/-使用。

单片机课程设计报告——数字电压表[1]剖析

数字电压表 单片机课程设计报告 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 2011 年3 月29 日

数字电压表电路设计报告 一、题目及设计要求 采用51系列单片机和ADC设计一个数字电压表,输入为0~5V线性模拟信号,输出通过LED显示,要求显示两位小数。 二、主要技术指标 1、数字芯片A/D转换技术 2、单片机控制的数码管显示技术 3、单片机的数据处理技术 三、方案论证及选择 主要设计方框图如下: 1、主控芯片 方案1:选用专用转化芯片INC7107实现电压的测量和实现,用四位数码管显示出最后的转换电压结果。缺点是京都比较低,内部电压转换和控制部分不可控制。优点是价格低廉。 方案2:选用单片机AT89C51和A/D转换芯片ADC0809实现电压的转换和控制,用四位数码管显示出最后的转换电压结果。缺点是价格稍贵;优点是转换京都高,且转换的过程和控制、显示部分可以控制。 基于课程设计的要求和实验室能提供的芯片,我选用了:方案2。 2、显示部分 方案1:选用4个单体的共阴极数码管。优点是价格比较便宜;缺点是焊接时比较麻烦,容易出错。 方案2:选用一个四联的共阴极数码管,外加四个三极管驱动。这个电路几乎没有缺点;优点是便于控制,价格低廉,焊接简单。 基于课程设计的要求和实验室所能提供的仪器,我选用了:方案2。

四、电路设计原理 模拟电压经过档位切换到不同的分压电路筛减后,经隔离干扰送到A/D 转换器进行A/D 转换。然后送到单片机中进行数据处理。处理后的数据送到LED 中显示。同时通过串行通讯与上位通信。硬件电路及软件程序。而硬件电路又大体可分为A/D 转换电路、LED 显示电路,各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍;程序的设计使用汇编语言编程,利用Keil 和PROTEUS 软件对其编译和仿真。 一般I/O 接口芯片的驱动能力是很有限的,在LED 显示器接口电路中,输出口所能提供的驱动电流一般是不够的尤其是设计中需要用到多位LED ,此时就需要增加LED 驱动电路。驱动电路有多种,常用的是TTL 或MOS 集成电路驱动器,在本设计中采用了74LS244驱动电路。 本实验采用AT89C51单片机芯片配合ADC0808模/数转换芯片构成一个简易的数字电压表,原理电路如图1所示。该电路通过ADC0808芯片采样输入口IN0输入的0~5 V 的模拟量电压,经过模/数转换后,产生相应的数字量经过其输出通道 D0~D7传送给AT89C51芯片的P0口。AT89C51负责把接收到的数字量经过数据处理,产生正确的7段数码管的显示段码,并通过其P1口传送给数码管。同时它还通过其三位I/O 口P1.0、P1.1、P1.2、P1.3产生位选信号,控制数码管的亮灭。另外,AT89C51还控制着ADC0808的工作。其ALE 管脚为ADC0808提供了1MHz 工作的时钟脉冲;P2.4控制ADC0808的地址锁存端 (ALE);P2.1控制ADC0808的启动端(START);P2.3控制ADC0808的输出允许端(OE);P2.0控制ADC0808的转换结束信号(EOC)。 电路原理图如下所示,三个地址位ADDA,ADDB,ADDC 均接高电平+5V 电压,因而所需测量的外部电压可由ADC0808的IN7端口输入。由于ADC0808

51单片机数字电压表实验报告

微控制器技术创新设计实验报告 姓名:学号:班级: 一、项目背景 使用单片机AT89C52和ADC0808设计一个数字电压表,能够测量0-5V之间的直流电压值,四位数码显示。在单片机的作用下,能监测两路的输入电压值,用8位串行A/D转换器,8位分辨率,逐次逼近型,基准电压为 5V;显示精度伏。 二、项目整体方案设计 ADC0808 是含8 位A/D 转换器、8 路多路开关,以及与微型计算机兼容的控制逻辑的CMOS组件,其转换方法为逐次逼近型。ADC0808的精度为 1/2LSB。在AD 转换器内部有一个高阻抗斩波稳定比较器,一个带模拟开关树组的256 电阻分压器,以及一个逐次通近型寄存器。8 路的模拟开关的通断由地址锁存器和译码器控制,可以在8 个通道中任意访问一个单边的模拟信号。

三、硬件设计 四、软件设计#include<> #include""

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit OE = P2^7; sbit EOC=P2^6; sbit START=P2^5; sbit CLK=P2^4; sbit CS0=P2^0; sbit CS1=P2^1; sbit CS2=P2^2; sbit CS3=P2^3; uint adval,volt; uchar tab[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8, 0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E}; void delayms(uint ms) {

单片机课程设计 数字电压表设计

《单片机原理及应用》课程设计报告书 课题名称数字电压表设计 名姓 学号 专业

指导教师 机电与控制工程学院月年日 1 任务书 电压表是测量仪器中不可缺少的设备,目前广泛应用的是采用专用集成电路实现的数字电压表。本系统以8051单片机为核心,以逐次逼近式A/D转换器ADC0809、LED显示器为主体,设计了一款简易的数字电压表,能够测量0~5V的直流电压,最小分辨率为0.02V。 该设计大体分为以下几个部分,同时,各部分选择使用的主要元器件确定如下: 1、单片机部分。使用常见的8051单片机,同时根据需要设计单片机电路。 2、测量部分。该部分是实验的重点,要求将外部采集的模拟信号转换成数字信号,通过单片机的处理显示在显示器上,该部分决定了数字电压表的精度等主要技术指标。根据需要本设计采用逐次逼近型A∕D转换器ADC0809进行模数转换。 3、键盘显示部分。利用4×6矩阵键盘的一个按键控制量程的转换,3或4位LED显示。其中一位为整数部分,其余位小数部分。 关键词:8051 模数转换LED显示矩阵键盘 2 目录

1 绪论 (1) 2 方案设计与论证 (2) 3 单元电路设计与参数计算 (3) 4 总原理图及参考程序 (8) 5 结论 (14) 6 心得体会 (15) 参考文献16 (7) 3 1.绪论 数字电压表的基本工作原理是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号,通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一般的模拟电压表,数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优

点。 电压表的数字化测量,关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量,完成这种转换的电路叫模数转换器(A/D)。数字电压表的核心部件就是A/D转换器,由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的DVM。一般说来,A/D 转换的方式可分为两类:积分式和逐次逼近式。 积分式A/D转换器是先用积分器将输入的模拟电压转换成时间或频率,再将其数字化。根据转化的中间量不同,它又分为U-T(电压-时间)式和U-F(电压-频率)式两种。 逐次逼近式A/D转换器分为比较式和斜坡电压式,根据不同的工作原理,比较式又分为逐次比较式及零平衡式等。斜坡电压式又分为线性斜坡式和阶梯斜坡式两种。 在高精度数字电压表中,常采用由积分式和比较式相结合起来的复合式A/D转换器。本设计以8051单片机为核心,以逐次比较型A/D转换器ADC0809、LED 显示器为主体,构造了一款简易的数字电压表,能够测量1路0~5V直流电压,最小分辨率0.02V。 4 2.方案设计与论证 基于单片机的多路数字电压表电路的基本组成如图3.1所示。

51单片机数字电压表实验报告

微控制器技术创新设计实验报告 :学号:班级: 一、项目背景 使用单片机AT89C52和ADC0808设计一个数字电压表,能够测量0-5V之间的直流电压值,四位数码显示。在单片机的作用下,能监测两路的输入电压值,用8位串行A/D转换器,8位分辨率,逐次逼近型,基准电压为5V;显示精度0.001伏。 二、项目整体方案设计 ADC0808 是含8 位A/D 转换器、8 路多路开关,以及与微型计算机兼容的控制逻辑的CMOS组件,其转换方法为逐次逼近型。ADC0808的精度为1/2LSB。在AD 转换器内部有一个高阻抗斩波稳定比较器,一个带模拟开关树组的256 电阻分压器,以及一个逐次通近型寄存器。8 路的模拟开关的通断由地址锁存器和译码器控制,可以在8 个通道中任意访问一个单边的模拟信号。

三、硬件设计 四、软件设计 #include #include"intrins.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit OE = P2^7; sbit EOC=P2^6; sbit START=P2^5; sbit CLK=P2^4;

sbit CS0=P2^0; sbit CS1=P2^1; sbit CS2=P2^2; sbit CS3=P2^3; uint adval,volt; uchar tab[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8, 0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E}; void delayms(uint ms) { uchar j; while(ms --) { for(j=0;j<120;j++); } } void ADC_read() { START=0; START=1; START=0; while(EOC==0); OE=1;

数字电压表课程设计实验报告

自动化与电气工程学院 电子技术课程设计报告 题目数字电压表的制作 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 二○一三年七月

一、课程设计的目的与意义 1.课程设计的主要目的,是通过电子技术综合设计,熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法。 2.同时了解双积分式A/D转换器ICL7107的性能及其引脚功能,熟悉集成电路ICL7107构成直流数字电压表的使用方法,并掌握其在电路中的工作原理。 3.通过设计也有助于复习和巩固以往的模电、数电内容,达到灵活应用的目的。在完成设计后还要将设计的电路进行安、调试以加强学生的动手能力。在此过过程中培养从事设计工作的整体观念。 4.利用双积分式A/D转换器ICL7107设计一数字电压表,量程为-1.99—+1.99,通过七段数码管显示。 二、电路原理图 数字电压表原理图

三、课程设计的元器件 1.课程设计所使用的元器件清单: 2.主要元器件介绍 (1)芯片ICL7107: ICL7107的工作原理 双积分型A/D转换器ICL7107是一种间接A/D转换器。它通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分,将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔,然后利用脉冲时间间隔,进而得出相应的数字性输出。 它的原理性框图如图所示,它包括积分器、比较器、计数器,控制逻辑和时钟信号源。积分器是A/D转换器的心脏,在一个测量周期内,积分器先后对输入信号电压和基

准电压进行两次积分。比较器将积分器的输出信号与零电平进行比较,比较的结果作为数字电路的控制信一号。时钟信号源的标准周期Tc 作为测量时间间隔的标准时间。它是由内部的两个反向器以及外部的RC组成的。其振荡周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。 ICL7106A/D转换器原理图 计数器对反向积分过程的时钟脉冲进行计数。控制逻辑包括分频器、译码器、相位驱动器、控制器和锁存器。 分频器用来对时钟脉冲逐渐分频,得到所需的计数脉冲fc和共阳极LED数码管公共电极所需的方波信号fc。 译码器为BCD-7段译码器,将计数器的BCD码译成LED数码管七段笔画组成数字的相应编码。 驱动器是将译码器输出对应于共阳极数码管七段笔画的逻辑电平变成驱动相应笔画的方波。 控制器的作用有三个:第一,识别积分器的工作状态,适时发出控制信号,使各模拟开关接通或断开,A/D转换器能循环进行。第二,识别输入电压极性,控制LED 数码管的负号显示。第二,当输入电压超量限时发出溢出信号,使千位显示“1" ,其余码全部熄灭。 钓锁存器用来存放A/D转换的结果,锁存器的输出经译码器后驱动LED 。它的每个测量周期自动调零(AZ)、信号积分(INT)和反向积分(DE)三个阶段。

测量电压实验报告

测量电压实验报告 篇一:基于Labview的电压测量仿真实验报告 仿真实验一基于Labview的电压测量仿真实验 一、实验目的 1、了解电压测量原理; 2、通过该仿真实验熟悉虚拟仪器技术——LABVIEW的简单编程方法; 3、通过本次实验了解交流电压测量的各种基本概念。 二、实验仪器 微机一台、LABVIEW8.5软件三、实验原理 实验仿真程序如下(正弦波、三角波、锯齿波、方波(占空比30%、50%、60%): 四、实验内容及步骤 (1)自己编写LABVIEW仿真信号源实验程序,要求可以产生方波(占空比 可调)、正弦波、三角波、锯齿波等多种波形,而且要求各种波形的参数可调、可控。 (2)编写程序对各种波形的有效值、全波平均值、峰

值等进行测量,在全波平均值测量时要注意程序编写过程。同时记录各种关键的实验程序和实验波形并说明。 实验所得波形如下:(正弦波、三角波、锯齿波、方波(占空比30%、50%、60%): 正弦波: 三角波: 锯齿波: 方波(占空比30%): 方波(占空比50%): 方波(占空比60%): (3)对各种波形的电压进行测量,并列表记录。如下表: 五、实验小结 由各波形不同参数列表可知,电压量值可以用峰值、有效值和平均值表征。被测电压是非正弦波的,必须根据电压表读数和电压表所采用的检波方法进行必要地波形换算,才能得到有关参数。 篇二:万用表测交流电压实验报告1

万用表测交流电压实验报告 篇三:STM32 ADC电压测试实验报告 STM32 ADC电压测试实验报告 一、实验目的 1.了解STM32的基本工作原理 2. 通过实践来加深对ARM芯片级程序开发的理解 3.利用STM32的ADC1通道0来采样外部电压值值,并在TFTLCD模块上显示出来 二、实验原理 STM32拥有1~3个ADC,这些ADC可以独立使用,也可以使用双重模式(提高采样率)。STM32的ADC是12位逐次逼近型的模拟数字转换器。它有18个通道,可测量16个外部和2个内部信号源。各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中 接下来,我们介绍一下执行规则通道的单次转换,需要用到的ADC寄存器。第一个要介绍的是ADC控制寄存器(ADC_CR1和ADC_CR2)。ADC_CR1的各位描述如下: ADC_CR1的SCAN位,该位用于设置扫描模式,由软件

简易电压表设计实验报告

数字电路与逻辑设计实验 实验报告 课题名称:简易数字电压表的设计 学院:信息与通信工程学院 班级: 姓名: 学号: 班内序号:

一.设计课题的任务要求 设计并实现一个简易数字电压表,要求使用实验板上的串行AD 芯片ADS7816。 1.基本要求: (1)测量对象:1~2 节干电池。 (2)AD 参考电压:2.5V。 (3)用三位数码管显示测量结果,保留两位小数。 (4)被测信号超过测量范围有溢出显示并有声音提示。 (5)按键控制测量和复位。 2. 提高要求: (1)能够连续测量。 (2)自拟其他功能。 二. 系统设计(包括设计思路、总体框图、分块设计) 1.设计思路 本次实验利用ADS7816作为电压采样端口,FPGA作为系统的核心器件,用LED数码管进行已测电压值的显示,先把读取的12位串行二进制数据转换成并行的12位二进制数据,然后再把并行的12位二进制数据转换成便利于输出的3位十进制BCD码送给数码管,以显示当前测量电压值。这些工作由ADS7816转换控制模块、数据转换控制模块、译码显示模块完成。 2. 总体框图

3. 分块设计 3.1 ADS7816转换控制模块 (1)ADS7816工作原理 在ADS7816的工作时序中,串行时钟DCLK用于同步数据转换,每位转换后的数据在DCLK 的下降沿开始传送。因此,从Dout引脚接收数据时,可在DCLK的下降沿期间进行,也可以在DCLK的上升沿期间进行。通常情况下,采用在DCLK的上升沿接收转换后的各位数据流。CS 的下降沿用于启动转换和数据变换,CS有效后的最初1至2个转换周期内,ADS7816采样输入信号,此时输出引脚Dout呈三态。DCLK的第2个下降沿后,Dout使能并输出一个时钟周期的低电平的无效信号。在第4个时钟的上升沿,Dout开始输出转换结果,其输出数据的格式是最高有效位(B11位)在前。当最低有效位(B0位)输出后,若CS变为高电位,则一次转换结束,Dout显三态。 (2)元件设计: en:A/D转换启动键,输入。输入高电平时开始转换。 clk:时钟输入。 ad_dat:ADS7816转换结束后的12位串行二进制数据输入端。 cs:A/D转换结束信号,输出,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。 data_out[11..0]:12位并行二进制数据输出端。 3.2 数据转换控制模块

基于某STC89C52的数字电压表设计报告材料

荆楚理工学院 单片机课程设计成果 学院: 电子信息工程学院班级: 13电气2班 学生姓名:xxx学号:xxxxxxxxxxxxxxxx 设计地点(单位)单片机实验室D1302 设计题目:数字电压表 完成日期:2015年7月3日 指导教师评语: _________________________________ 成绩(五级记分制): 教师签名:

摘要 电压表是测量仪器中不可缺少的设备,目前广泛应用的是采用专用集成电路实现的数字电压表。本系统以STC89C52单片机为核心,以逐次逼近式A/D转换器ADC0809、数码管显示器为主体,设计了一款简易的数字电压表,能够测量0~5V的直流电压。 该设计大体分为以下几个部分,同时,各部分选择使用的主要元器件确定如下: 1、单片机部分。使用常见的STC89C52单片机,同时根据需要设计单片机电路。 2、测量部分。该部分是实验的重点,要求将外部采集的模拟信号转换成数字信号,通过单片机的处理显示在显示器上。根据需要本设计采用逐次逼近型A ∕D转换器ADC0809进行模数转换。 3、数码管显示部分。其中一位为整数部分,其余位小数部分。 关键词:STC89C52 模数转换数码管显示

目录 1.方案设计与论证 (4) 1.1方案设计 (4) 1.2方案论证 (4) 2.系统硬件电路设计 (4) 2.1系统原理框图 (4) 2.2 A/D转换电路 (5) 2.3单片机主控电路 (5) 2.4电压显示电路 (7) 2.5总体电路设计 (8) 3.系统测试 (10) 3.1测试方法与结果 (10) 3.2测试结论 (11) 3.3误差分析 (11) 4.设计总结 (11) 参考文献 (13) 附录 (14)

高电压技术实验实验报告(二)

----高电压技术实验报告 高电压技术实验报告 学院电气信息学院 专业电气工程及其自动化

实验一.介质损耗角正切值的测量 一.实验目的 学习使用QS1型西林电桥测量介质损耗正切值的方法。 二.实验项目 1.正接线测试 2.反接线测试 三.实验说明 绝缘介质中的介质损耗(P=ωC u2 tgδ)以介质损耗角δ的正切值(tgδ)来表征,介质损耗角正切值等于介质有功电流和电容电流之比。用测量tgδ值来评价绝缘的好坏的方法是很有效的,因而被广泛采用,它能发现下述的一些绝缘缺陷: 绝缘介质的整体受潮; 绝缘介质中含有气体等杂质; 浸渍物及油等的不均匀或脏污。 测量介质损耗正切值的方法较多,主要有平衡电桥法(QS1),不平衡电桥法 及瓦特表法。目前,我国多采用平衡电桥法,特别是 工业现场广泛采用QS1型西林电桥。这种电桥工作电 压为10Kv,电桥面板如图2-1所示,其工作原理及操 作方法简介如下: ⑴.检流计调谐钮⑵.检流计调零钮 ⑶.C4电容箱(tgδ)⑷.R3电阻箱 ⑸.微调电阻ρ(R3桥臂)⑹.灵敏度调节钮 ⑺.检流计电源开关⑻.检流计标尺框 ⑼.+tgδ/-tgδ及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮 ⑽.检流计电源插座⑾.接地 ⑿.低压电容测量⒀.分流器选择钮⒁.桥体引出线 1)工作原理: 原理接线图如图2-2所示,桥臂BC接入标准电容C N (一般C N =50pf),桥臂BD由固定的无感电阻R 4 和可调电 容C 4并联组成,桥臂AD接入可调电阻R 3 ,对角线AB上接 QS1西林电桥面板图

入检流计G ,剩下一个桥臂AC 就接被试品C X 。 高压试验电压加在CD 之间,测量时只要调节R 3和C 4就可使G 中的电流为零,此时电桥达到平衡。由电桥平衡原理有: BD CB AD CA U U U U = 即: BD CB AD CA Z Z Z Z = (式2-1) 各桥臂阻抗分别为: X X X X CA R C j R Z Z ?+= =?1 44441R C j R Z Z BD ?+==? 33R Z Z AD == N N CB C j Z Z ?1= = 将各桥臂阻抗代入式2-1,并使等式两边的实部和虚部分别相等,可得: 3 4 R R C C N X ? = 44R C tg ??=?δ (式2-2) 在电桥中,R4的数值取为=10000/π=3184(Ω),电源频率ω=100π,因此: tg δ= C 4(μf ) (式2-3) 即在C 4电容箱的刻度盘上完全可以将C 4的电容值直接刻度成tg δ值(实际上是刻度成tg δ(%)值),便于直读。 2)接线方式: QS1电桥在使用中有多种接线方式,如下图所示的正接线、反接线、对角接线,低压测量接线等。 正接线适用于所测设备两端都对地绝缘的情况,此时电桥的D 点接地,试验高电压在被试品及标准电容上形成压降后,作用于电桥本体的电压很低,测试操作很安全也很方便,而且电桥的三根引出线(C X 、C N 、E )也都是低压,不需要与地绝缘。 反接线适用于所测设备有一端接地的情况,这时是C 点接地,试验高电压通过电桥加在被试品及标准电容上,电桥本体处于高电位,在测试操作时应注意安全,电桥调节手柄应保证具有15kv 以上的交流耐压能力,电桥外壳应保证可靠接地。电桥的三根引出线为高压线,应对地绝缘。 对角接线使用于所测设备有一端接地而电桥耐压又不够,不能使用反接线的情况,但这种接线的测量误差较大,测量结果需进行校正。 低压接线可用来测量低压电容器的电容量及tg δ值,标准电容可选配0.001μf (可测C X 范围为300pf ~10μf )或0.01μf (可测C X 范围为3000pf ~100μf ) 3.分流电阻的选择及tg δ值的修正:

数字电压表课程设计报告

湖南科技大学 信息与电气工程学院 课程设计报告 课程单片机原理及应用 题目:数字电压表 专业: 班级: 姓名: 学号: 任务书

1数字电压表的概述 数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM,它是采用数字化测量技术,把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。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,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。目前,由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表,已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域,示出强大的生命力。与此同时,由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表,也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工作原理。 数字电压表的诞生打破了传统电子测量仪器的模式和格局。它显示清晰直观、读数准确,采用了先进的数显技术,大大地减少了因人为因素所造成的测量误差事件。数字电压表是把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式,并加以显示的仪表。数字电压表把电子技术、计算技术、自动化技术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起,成为仪器、仪表领域中独立而完整的一个分支,数字电压表标志着电子仪器领域的一场革命,也开创了现代电子测量技术的先河。本设计采用了以单片机为开发平台,控制系采用 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,还可以方便进

行8路其它A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。简易数字电压测量电路由 A/D转换、数据处理、显示控制等组成。 模拟式电压表具有电路简单、成本低、测量方便等特点,但测量精度较差,特别是受表头精度的限制,即使采用级的高灵敏度表头,读测时的分辨力也只能达到半格。再者,模拟式电压表的输入阻抗不高,测高内阻源时精度明显下降。数字电压表作为数字技术的成功应用,发展相当快。数字电压表(Digital VoIt Me-ter,DVM),以其功能齐全、精度高、灵敏度高、显示直观等突出优点深受用户欢迎。特别是以A/D转换器为代表的集成电路为支柱,使DVM向着多功能化、小型化、智能化方向发展。DVM应用单片机控制,组成智能仪表;与计算机接口,组成自动测试系统。目前,DVM多组成多功能式的,因此又称数字多用表(Digital Multi Meter,DMM)。 DVM是将模拟电压变换为数字显示的测量仪器,这就要求将模拟量变成数字量。这实质上是个量化过程,即将连续的无穷多个模拟量用有限个数字表示的过程,完成这种变换的核心部件是A/D转换器,最后用电子计数器计数显示,因此DVM的基本组成是A/D转换器和电子计数器。 DVM最基本功能是测直流电压,考虑到仪器的多功能化,可将其他物理量,如电阻、电容、交流电压、电流等,都变成直流电压,因此,还应有一个测量功能选择变换器,它包含在输入电路中。DVM对直流电压直接测量时的测量精度最高,其他物理量在变换成直流电压时,受功能选择变换器精度的限制,测量精度有所下降。 2、工作原理 系统采用12M晶振产生脉冲做8031的内部时钟信号,通过软件设置单片机的内部定时器T0产生中断信号。利用中断设置单片机的口取反产生脉冲做8031的时钟信号。通过键盘选择八路通道中的一路,将该路电压送入ADC0809相应通道,单片机软件设置ADC0809开始A/D转换,转换结束ADC0809的EOC端口产生高电平,同时将ADC0809的EO端口置为高电平,单片机将转换后结果存到片内RAM。系统调出显示子程序,将保存结果转化为分别保存在片内RAM;系统调出显示子程序,将转化后数据查表,输出到LED显示电路,将相应电压显示出来,程序进入下一个循环。 3、系统结构框图 4、8031的结构及其功能 在本次课题设计中我们选择了8031芯片。8031和8051是最常见的mcs51系列单片机,是inter公司早期的成熟的单片机产品,应用范围涉及到各行各业,下面介绍一下它的引脚图等资料。 <8031管脚图>

电位电压的测定实验报告范文

2020 电位电压的测定实验报告范文 Contract Template

电位电压的测定实验报告范文 前言语料:温馨提醒,报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作,反映情况,答复上级机关的询问。按性质的不同,报告可划分为:综合报告和专题报告;按行文的直接目的不同,可将报告划分为:呈报性报告和呈转性报告。体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后,对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解 本文内容如下:【下载该文档后使用Word打开】 篇一:电极电位的测量实验报告 一.实验目的 1.理解电极电位的意义及主要影响因素 2.熟悉甘汞参比电极的性能以及工作原理 3.知道电化学工作站与计算机的搭配使用方法 二.实验原理 电极和溶液界面双电层的电位称为绝对电极电位,它直接反应了电极过程的热力学和动力学特征,但绝对电极电位是无法测量的。在实际研究中,测量电极电位组成的原电池的电动势,而测量电极电位所用的参考对象的电极称为参考电极,如标准氢电极、甘汞电极、银-氯化银电极等,该电池的电动势为: E=φ待测-φ参比 上述电池电动势可以使用高阻抗的电压表或电位差计来计量在该实验中,采用甘汞电极为研究电极,铁氰、化钾/亚铁

氰、化钾为测量电极。在1mol的KCl支持电解质下,分别用10mM 摩尔比1:1和1:2的铁氰、化钾/亚铁氰、化钾溶液在常温(27℃)以及45℃下测量,收集数据,可得到相同温度不同浓度的两条开路电位随时间变化曲线、相同浓度不同温度的两条开路电位随时间变化曲线。可以用电极电势的能斯特方程讨论温度对于电极电势的影响 三.实验器材 电化学工作站;电解池;甘汞电极;玻碳电极;水浴锅 铁氰、化钾/亚铁氰、化钾溶液(摩尔比1:1和1:2)(支持电解质为1MKCl); 砂纸;去离子水 四.实验步骤 1.在玻碳电极上蘸一些去离子水,然后轻轻在细砂纸上打磨至光亮,最后再用去离子水冲洗。电化学工作站的电极也用砂纸轻轻打磨 2.在电解池中加入铁氰、化钾/亚铁氰、化钾溶液至其1/2体积,将玻碳电极和甘汞电极插入电解池中并固定好,将两电极与电化学工作站连接好,绿色头的电极连接工作电极,白色头的电极连接参比电极。 3.点开电化学工作站控制软件,点击setup―技术(technique)―开路电压―时间,设置记录时间为5min,记录数据时间间隔为0.1s,开始进行数据记录,完成后以txt形式保存实验结果。

虚拟数字电压表的设计

虚拟仪器课程设计报告——虚拟数字电压表的设计

目录 一、实验要求......................................................................... - 2 - 二、实验原理......................................................................... - 2 - 三、设计思路......................................................................... - 2 - 1. 前面板的设计 .............................................................. - 2 - 2. 流程图的设计 .............................................................. - 4 - 四、实验结果......................................................................... - 6 - 五、性能分析......................................................................... - 7 - 六、实验小结......................................................................... - 8 - 七、参考资料......................................................................... - 8 -

单片机数字电压表课程设计报告

内容摘要 电压表是测量仪器中不可缺少的设备,目前广泛应用的是采用专用集成电路实现的数字电压表。本系统以8051单片机为核心,以逐次逼近式A/D转换器ADC0809、LED显示器为主体,设计了一款简易的数字电压表,能够测量0~5V 的直流电压,最小分辨率为0.02V。 该设计大体分为以下几个部分,同时,各部分选择使用的主要元器件确定如下: 1、单片机部分。使用常见的8051单片机,同时根据需要设计单片机电路。 2、测量部分。该部分是实验的重点,要求将外部采集的模拟信号转换成数字信号,通过单片机的处理显示在显示器上,该部分决定了数字电压表的精度等主要技术指标。根据需要本设计采用逐次逼近型A∕D转换器ADC0809进行模数转换。 3、键盘显示部分。利用4×6矩阵键盘的一个按键控制量程的转换,3或4位LED显示。其中一位为整数部分,其余位小数部分。 索引关键词:8051 模数转换LED显示矩阵键盘

目录 一概述 (4) 二方案设计与论证 (4) 三单元电路设计与参数计算 (4) 3.1. A∕D转换器0809 (5) 3.1. LED数码显示 (7) 四总原理图及参考程序 (9) 五结论 (10) 六心得体会 (14) 七参考文献 (15)

一、概述 数字电压表的基本工作原理是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号,通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一般的模拟电压表,数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。 电压表的数字化测量,关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量,完成这种转换的电路叫模数转换器(A/D)。数字电压表的核心部件就是A/D 转换器,由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的DVM。一般说来,A/D转换的方式可分为两类:积分式和逐次逼近式。 积分式A/D转换器是先用积分器将输入的模拟电压转换成时间或频率,再将其数字化。根据转化的中间量不同,它又分为U-T(电压-时间)式和U-F(电压-频率)式两种。 逐次逼近式A/D转换器分为比较式和斜坡电压式,根据不同的工作原理,比较式又分为逐次比较式及零平衡式等。斜坡电压式又分为线性斜坡式和阶梯斜坡式两种。 在高精度数字电压表中,常采用由积分式和比较式相结合起来的复合式A/D 转换器。本设计以8051单片机为核心,以逐次比较型A/D转换器ADC0809、LED显示器为主体,构造了一款简易的数字电压表,能够测量1路0~5V直流电压,最小分辨率0.02V。 二、方案设计与论证 该设计是基于8051的数字电压表,大体分为以下几个部分,同时,各部分选择使用的主要元器件确定如下: (1)单片机部分使用常见的8051单片机,同时根据需要设计单片机电路。 (2)测量部分该部分是实验的重点,要求将外部采集的模拟信号转换成数字信号,通过单片机的处理显示在显示器上,该部分决定了数字电压表的精度等主要技术指标。根据需要本设计采用逐次逼近式A/D转换器0809进行模数转换。 (3)键盘显示部分利用4×6矩阵键盘的一个按键控制量程的转换,3或4位LED显示。其中一位为整数部分,其余位小数部分。 三、单元电路设计与参数计算

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