课设报告
系名电信工程系
课程名称单片机课程设计设计题目数字电流表设计专业电子信息工程班级
姓名
学号
指导教师
时间
目录
一．引言 (1)
1.1设计要求 (1)
1.2 设计意义 (1)
二．系统硬件设计 (1)
2.1结构框图 (2)
2.2 原理及功能 (2)
2.3 硬件电路设计 (2)
三．系统软件设计 (4)
3.1 系统程序清单 (4)
3.2 仿真结果 (14)
四．课设总结 (15)
五．参考文献 (16)
1 引言
随着微电子技术的迅速发展和超大规模集成电路的出现，特别是单片机的出现，正引起测量、控制仪表领域新的技术革命。采用单片机作为测量仪器的主控制器，这种以单片机为主体的新型智能仪表将计算机与测量控制技术结合在一起，在测量工程自动化，测量结果所举处理以及功能的多样化方面取得了巨大的进步。
基于单片机的智能综合仪表是基于智能化、数字化、网络化、新一代智能仪表的设计理念，采用智能调理、灵巧总线、工业网络、液晶显示、电子储存技术、综合指示仪表、调节仪表、计算仪表与记录仪表功能。具有高测量控制精度、工可靠性稳定性的特点。
通过数字电流表的设计方案,掌握了汇编语言的编程方法，并熟练的运用AT89C51单片机定时器以及ADC0808模/数转换芯片将模拟电流量转变为数字量然后在液晶显示屏上直接显示数字的电流值。
1.1 设计要求
⑴测量电流范围在2.0mA—100mA。
⑵通过改变滑动变阻器的阻值来改变电流量。
1.2 设计意义
⑴进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。
⑵掌握单片机的接口技术及ADC0808芯片的特性、控制方法。
⑶通过这次课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术。
⑷通过实际程序的设计和调试，逐步掌握模块化程序设计的方法和调试技术。
⑸通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使自身了解开发单片机应用系统的全过程，强化巩固所学知识，为以后的学习和工作打下基础。
二．系统硬件设计
测量2—100mA的主流电流，通过输入电路把信号送给ADC0808，转换为
数字信号再送至AT89C51单片机，通过P0口经数码管显示出测量值。
2.1 结构框图
如图1—1所示
图1—1
2.2 原理及功能
8路数字电流表主要利用A/D转换器，其过程如下：先用A/D转换器对各电流值进行采样，得到相应的数字量，再按数字量与模拟量成比例关系运算得到相应的模拟电流值，然后把模拟值通过数码管显示出来。设计时假设待测的输入电流为8路，电流值的范围为0—100mA,要求能在LED数码管上显示。
2.3 硬件电路设计
8路数字电流表应用系统硬件电路由单片机、A/D转换器、数码管显式电路和滑动变阻器处理电路等组成，电路原理图如图1—2所示。
图 1 —2
ADC0808具有8路模拟量输入的通道IN0—IN7，通过3为地址输入端C、B、A （引脚23—25）进行选择。引脚22为地址锁存控制端ALE，当输入为高电平时，C、B、A引脚输入的地址锁存于ADC0808内部的锁存器中，径内部译码电路译码选中相应的模拟通道。引脚6为启动转换控制端START。引脚7为A/D转换器，当开始转换时，EOC信号为低电平，经过一段时间，转换结束，转换结束信号EOC输出高电平，转换结果存放于ADC0808内部的输出数据寄存器中。引脚9为A/D转换数据输出允许控制端OE，当OE为高电平是，存放于输出数据锁存器中的数据通过ADC0808的数据线D1—D7输出。引脚10为ADC0808的时钟信号输入端CLOCK。在连接时，ADC0808的数据线D0—D7与AT89C51的P1相连接,ADC0808的地址锁存端ALE、启动信号START与AT89C51的P3.2相连接，ADC0808的数据输出允许控制端OE与AT98C51的P3.1相连接，转换电路EOC与AT89C51的P3.1相连接。LED的数码显示管通过AT89C51的P0—P7口控制。RV1和RV2是两个滑动变阻器开关，通过两个电压比较器与ADC0808的输入端相连接。
三．系统软件设计
3.1系统程序清单：
CLOCK BIT P2.4 ;定义ADC0808时钟位RS EQU P2.0
RW EQU P2.1
E EQU P2.2
ADC EQU 35H ;存放转换后的数据ST BIT P3.2
EOC BIT P3.1
ORG 00H
LJMP START
ORG 000BH
LJMP INT_T0
START:
MOV TMOD,#02H
MOV TH0,#245
MOV TL0,#00H
MOV IE,#82H
SETB TR0
LCALL INIT
lcall DISP_GALV ANOMETER
WAIT:
CLR ST
SETB ST
CLR ST ;启动转换
JNB EOC,$ ;等待转换结束
;允许输出
MOV ADC,P1 ;暂存转换结果
;关闭输出
MOV A,ADC
MOV B,#11 ;1.1欧的数据处理
DIV AB
MOV 51H,B
MOV B,#10
MUL AB
ADD A,51H
LJMP JIAOZHENG
FANHUI: MOV B,#2
DIV AB
MOV ADC,A
MOV 32H,B ;小数位
CLR C ;显示100以内
MOV A,ADC
MOV B,A
MOV A,#99
SUBB A,B
JC DISP_100
MOV A,ADC ;将AD转换结果转换成BCD码
MOV B,#100
DIV AB
MOV 35H,A
MOV A,B
MOV B,#10
DIV AB
MOV 34H,A
MOV A,B
MOV B,#10
MUL AB
MOV B,#10
DIV AB
MOV 33H,A
LCALL Disp ;显示AD转换结果
AJMP WAIT
init:lcall delay
lcall delay
lcall delay
; mov a,#38h
; lcall wrom ;定义成5*7，16*2
; mov a,#38h
; lcall wrom ;定义成5*7，16*2
; mov a,#38h
; lcall wrom ;定义成5*7，16*2
mov a,#38h
lcall wrom ;定义成5*7，16*2
lcall delay
mov a,#01h
lcall wrom;清屏?
lcall delay
mov a,#06h
lcall wrom
lcall delay
mov a,#0Ch
lcall wrom
lcall delay
; LCALL DISP
clr e
ret
wrom:clr rs
clr rw
mov p0,a
setb e
lcall delay
clr e
ret
wrdata:setb rs
clr rw
mov p0,a
setb e
lcall delay
clr e
ret
DISP_100: mov a,#0C5h;显示位置。。从85H开始
lcall wrom
mov a,#31h
lcall wrdata
mov a,#30h
lcall wrdata
mov a,#30h
lcall wrdata
mov a,#2eh
lcall wrdata
mov a,#30h
lcall wrdata
lcall delay300ms ;0.3s delay
LJMP W AIT
DISP_GALV ANOMETER:
mov a,#82h;显示位置
lcall wrom
mov a,#47h
lcall wrdata
mov a,#41h
lcall wrdata
mov a,#4Ch
lcall wrdata
mov a,#56h
lcall wrdata
mov a,#41h
lcall wrdata
mov a,#4Eh
lcall wrdata
mov a,#4Fh
lcall wrdata
mov a,#4Dh
lcall wrdata
mov a,#45h
lcall wrdata
mov a,#54h
lcall wrdata
mov a,#45h
lcall wrdata
mov a,#52h
lcall wrdata
ret
JIAOZHENG: CJNE A,#73,J1_1
ADD A,#1
LJMP FANHUI
J1_1: CJNE A,#72,J1_2
ADD A,#1
LJMP FANHUI
J1_2: CJNE A,#71,J1_3
ADD A,#1
LJMP FANHUI
J1_3: CJNE A,#70,J1_4
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J1_4: CJNE A,#69,J1_5
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J1_5: CJNE A,#68,J1_6
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J1_6: CJNE A,#67,J1_7
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J1_7: CJNE A,#66,J1_8
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J1_8: CJNE A,#65,J1_9
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J1_9: CJNE A,#64,J1_10
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J1_10: CJNE A,#63,J1_11
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J1_11: CJNE A,#62,J1_12
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J1_12: CJNE A,#61,J1_13 ;
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J1_13: CJNE A,#60,J1_14
ADD A,#1
LJMP FANHUI
J1_14: CJNE A,#59,J1_15
ADD A,#0
LJMP FANHUI
J1_15: CJNE A,#58,J1_16
ADD A,#1
LJMP FANHUI
J1_16: CJNE A,#57,J2
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J2: CJNE A,#56,J3
ADD A,#3
LJMP FANHUI J3: CJNE A,#55,J4
ADD A,#3
LJMP FANHUI J4: CJNE A,#54,J5
ADD A,#3
LJMP FANHUI J5: CJNE A,#53,J6
ADD A,#3
LJMP FANHUI J6: CJNE A,#52,J7
ADD A,#3
LJMP FANHUI J7: CJNE A,#51,J8
ADD A,#3
LJMP FANHUI J8: CJNE A,#50,J9
ADD A,#3
LJMP FANHUI J9: CJNE A,#49,J10
ADD A,#3
LJMP FANHUI J10: CJNE A,#48,J11
ADD A,#3
LJMP FANHUI J11: CJNE A,#47,J12
ADD A,#3
LJMP FANHUI J12: CJNE A,#46,J13
ADD A,#3
LJMP FANHUI J13: CJNE A,#45,J14
ADD A,#3
LJMP FANHUI J14: CJNE A,#44,J15
ADD A,#3
LJMP FANHUI J15: CJNE A,#43,J16
ADD A,#3
LJMP FANHUI J16: CJNE A,#42,J17
ADD A,#3
LJMP FANHUI
J17: CJNE A,#41,J18
ADD A,#3
LJMP FANHUI J18: CJNE A,#40,J19
ADD A,#3
LJMP FANHUI J19: CJNE A,#39,J20
ADD A,#3
LJMP FANHUI J20: CJNE A,#38,J21
ADD A,#3
LJMP FANHUI J21: CJNE A,#37,J22
ADD A,#3
LJMP FANHUI J22: CJNE A,#36,J23
ADD A,#3
LJMP FANHUI J23: CJNE A,#35,J24
ADD A,#3
LJMP FANHUI J24: CJNE A,#34,J25
ADD A,#3
LJMP FANHUI J25: CJNE A,#33,J26
ADD A,#3
LJMP FANHUI J26: CJNE A,#32,J27
ADD A,#3
LJMP FANHUI J27: CJNE A,#31,J28
ADD A,#3
LJMP FANHUI J28: CJNE A,#30,J29
ADD A,#3
LJMP FANHUI J29: CJNE A,#29,J30
ADD A,#3
LJMP FANHUI J30: CJNE A,#28,J31
ADD A,#3
LJMP FANHUI J31: CJNE A,#27,J32
ADD A,#3
LJMP FANHUI J32: CJNE A,#26,J33
ADD A,#3
LJMP FANHUI J33: CJNE A,#25,J34
ADD A,#3
LJMP FANHUI J34: CJNE A,#24,J35
ADD A,#3
LJMP FANHUI J35: CJNE A,#23,J36
ADD A,#3
LJMP FANHUI J36: CJNE A,#22,J37
ADD A,#3
LJMP FANHUI J37: CJNE A,#21,J38
ADD A,#3
LJMP FANHUI J38: CJNE A,#20,J39
ADD A,#3
LJMP FANHUI J39: CJNE A,#19,J40
ADD A,#3
LJMP FANHUI J40: CJNE A,#18,J41
ADD A,#3
LJMP FANHUI J41: CJNE A,#17,J42
ADD A,#3
LJMP FANHUI J42: CJNE A,#16,J43
ADD A,#3
LJMP FANHUI J43: CJNE A,#15,J44
ADD A,#3
LJMP FANHUI J44: CJNE A,#14,J45
ADD A,#3
LJMP FANHUI J45: CJNE A,#13,J46
ADD A,#3
LJMP FANHUI J46: CJNE A,#12,J47
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J47: CJNE A,#11,J48
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J48: CJNE A,#10,J49
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J49: CJNE A,#9,J50
ADD A,#3
LJMP FANHUI
J50: CJNE A,#8,J51
ADD A,#3
LJMP FANHUI
J51: CJNE A,#7,J52
ADD A,#3
LJMP FANHUI
J52: CJNE A,#6,J53
ADD A,#4
LJMP FANHUI
J53: CJNE A,#5,J54
ADD A,#4
LJMP FANHUI
J54: CJNE A,#4,J55
ADD A,#4
LJMP FANHUI
J55: CJNE A,#3,J56
ADD A,#3
LJMP FANHUI
J56: CJNE A,#2,J57
ADD A,#2
LJMP FANHUI
J57: CJNE A,#1,J58
ADD A,#1
J58: LJMP FANHUI
disp: mov a,#0C5h;显示位置。。从85H开始lcall wrom
mov a,35h
add a,#30h
lcall wrdata
mov a,34h
add a,#30h
lcall wrdata
mov a,33h
add a,#30h
lcall wrdata
mov a,#2eh
lcall wrdata
mov a,32h
mov b,#5
mul ab
add a,#30h
lcall wrdata
mov a,#'m'
lcall wrdata
mov a,#'A'
lcall wrdata
lcall delay300ms
ret
INT_T0: CPL CLOCK ;提供ADC0808时钟信号RETI
delay300ms: MOV R5,#60
D1_1: LCALL DELAY_2
DJNZ R5,D1_1
RET
DELAY: MOV R6,#10 ;延时5毫秒
D1: MOV R7,250
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D1
RET
DELAY_2: MOV R6,#10 ;延时5毫秒
D2: MOV R7,250
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D2
RET
3.2 仿真结果
四、课设总结
自己对单片机的硬件设计，软件设计掌握的深度不够，但通过此次课程设计，却改变了很多，首先对于硬件电路的工作原理有了进一步的学习，同样就有了进一步的认识；其次软件方面，在程序的设计，程序的调试方面都学到了很多东西，这是第一次编写单片机的大程序，很有成就感。在一个好的氛围里才能踏下心来做东西，在这几天课设的时间里，实验室的氛围对我们的影响很大，大家一起努力，这也是我们能完成课设的动力。另外在编程中出现问题时，一定要戒骄戒躁，脚踏实地，认真看书，仔细分析，仔细调试，就一定会发现错误，克服困难，我们也是这么做的，这在课设中十分重要。为了减少主程序的长度，为了易于检测和调试，应尽量多点设置不同功能的子模块，子程序。
单片机在现实生活中有很大的的实用价值，学好这们课程非常关键，可以让自己的知识储备更加丰富，而这次课程设计正好提供了一个很好的机会加深对单片机知识的掌握。通过这次课程设计，我对proteus以及Keil等软件的使用掌握的更加熟练，对汇编语言程序有了跟深层次的理解。
因为已经是大四了，各方面事情都比较所以这次课设显得很仓促，做得很不完善，在制作和调试过程中由于对程序和电路没有设计好出了不少问题，这给我提供了很好的经验教训，对自己以后的课设很有帮助。不过总体上来说这次课设还是比较成功的，自己懂得了不少东西，制作的数字电流表也很有价值。增长了自己的知识受益匪浅。
五．参考文献
[1]胡辉主编．单片机原理及应用设计．北京：中国水利水电出版社，2005，1—284页．
[2] 张桂红主编．单片机原理与应用．福州：福建科学技术出版社，2007.2,306—315页．
[3] 韩志军等编著．单片机应用系统设计：入门向导与设计实例．北京：机械工业出版社，2005．1，132—147页．
目录 摘要 2 关键词2 1 概述 3 1.1设计意义 3 1.2系统主要功能 3 2 硬件电路设计方案及描述3 2.1 设计方案 3 2.2 主要元器件的介绍 4 2. 3控制电路模块13 2.4 元件清单16 3数字式电流表的软件设计16 3.1系统程序设计总方案 16 3.2系统子程序设计 17 4数字式电流表的调试19 4.1软件调试 19 4.2显示结果及误差分析 20 5总结22附录1.电路原理图及仿真图23附录2. 程序代码24参考文献 26
基于单片机的简易数字电流表设计 摘要 数字电流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。数字电流表是建立在数字电压表的基础上，让电压表与电阻串联，其显示的是电流，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。数字电流表把电子技术、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，数字电流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。简易数字电流测量电路由A/D转换、数据处理、显示控制等组成。 关键词：单片机 AT89C51 A/D转换ADC0809数据处理
1 .概述 1.1设计意义 通过课程设计，掌握电子设计的一般步骤和方法，锻炼分析问题解决问题的能力，学会如何查找所需资料，同时复习以前所学知识并加深记忆，为毕业设计打好基础，也为以后工作作准备。通过对选题的分析设计，学习数字电流表的工作原理、组成和特性；掌握数字电流表的校准方法和使用方法； 1.2系统主要功能 A、利用AD转换芯片和精密电阻测量0~20mA电流 B、系统工作符合一般数字电流表要求 2 硬件电路设计方案及描述 2.1 数字式电流表系统硬件设计 硬件电路设计主要包括：AT89S51单片机系统，A/D转换电路，显示电路。测量最大电流为20ma，显示最大值为20.00ma。本实验采用AT89S51单片机芯片配合ADC0809模/数转换芯片构成一个简易的数字电流表。 硬件电路设计由6个部分组成; A/D转换电路，AT89C51单片机系统，LED显示系统、时钟电路、复位电路以及测量电流输入电路。硬件电路设计框图如图2.1所示。 2.1数字式电流表系统硬件设计框图
基于Proteus的数字电压表设计与仿真 专业：0811电子信息工程学号： 08128041 姓名：唐浩 摘要：在现代检测技术中，常用高精度数字电压表进行检测，将检测到的数据送入微型计算机系统，完成计算、存储、控制等功能。本文中数字电压表的控制系统采用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。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，还可以方便地进行8路A/D转换的测量，远程测量结果传送等功能。数字电压表可以测量0~5V的电压值，并在四位LED数码管上轮流显示,并且应用Proteus的ISIS软件进行单片机系统设计与仿真.关键词：单片机；数字电压表；A/D转换ADC0809；Proteus Design and Simulation of digital Voltmeter Based on Proteus Abstract：In modern measuring technology, it is often required to conduct site measuring with a digital voltmeter. The data measured will then be input into the micro-computer system to execute such functions like calculating, storing, controlling, and displaying. The digital voltmeter control system described in this paper makes use of AT89C51 SC computer and ADC0809 A/D converter to fulfill the designing of the software as well as the electrical circuit. The voltmeter features in simple electrical circuit, lower use of elements, low cost and automatic regulation, while it can also easily carry out the duties of measuring A/D converted values from 8 routes and remote transfer of measuring data. The meter is capable of measuring voltage from 0 to 5 volt, and displaying the measurements in turn or only that from a selected route，and use software ISIS of Proteus to realize the circuit design and simulation.。 Keywords:Single chip microcomputer；digital V oltmeter；A/D switch ADC0809；Proteus 1 绪论 随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段，对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。同时随着微电子技术的迅速发展和超大规模集成电路的出现，特别是单片机的出现，正在引起测量控制仪表领域的新的技术革命[1]。 由于使用的是高效单片机作为核心的测量系统，以及灵敏度和精度较高的A/D转换器，使本直流电压表具有精度高、灵敏度强、性能可靠、电路简单、成本低的特点，加上经过优化的程序，使其有很高的智能化水平[2]。
成绩评定表
课程设计任务书
目录 1.设计要求 (2) 2、设计目的 (2) 3.总体设计思路及解决方案 (2) 3.1相关知识 (2) 3.3、设计思路及解决方案 (5) 4.分层次方案设计及代码描述 (5) 4.1．底层程序源码 (6) 4.2顶层程序源码 (13) 5.各模块的时序仿真结果 (16) 6.设计心得 (19)
数字频率计课程设计 1.设计要求 设计一个四位十进制的数字频率计。要求具有以下功能： （1）测量围：1HZ~10HZ。 (2) 测量误差≤1／ （3）响应时间≤15s。 （4）显示时间不小于1s。 （5）具有记忆显示的功能。即在测量过程中不刷新数据。等数据过 程结束后才显示测量结果。给出待测信号的频率值。并保存到 下一次测量结束。 （6）包括时基产生与测评时序控制电路模块。以及待测信号脉冲计 数电路模块和锁存与译码显示控制电路。 2、设计目的 通过综合性课程设计题目的完成过程，运用所学EDA知识，解决生活中遇到的实际问题，达到活学活用，所学为所用的目的，进一步理解EDA的学习目的，提高实际应用水平。 本次设计的数字频率计具有精度高、使用方便、测量迅速、便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。数字频率计主要包括时基产生与测评时序控制电路模块、待测信号脉冲计数电路、译码显示与锁存控制电路模块。 3.总体设计思路及解决方案 3.1相关知识 Quartus II 是Altera公司的综合性PLD开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（Altera Hardware Description Language）等多种设计输
湖南科技大学 单片机课程设计 题目基于单片机的数字电流表设 计 姓名 学院 专业 学号 指导教师 成绩
二〇一一年五月二十六日
单片机课程设计任务书 一、设计题目： 基于单片机的数字电流表设计 二、设计要求： 1、数字电流表在平常工作环境中能良好工作 2、能测0——1000mA电流，至少能达1%的精度 3、要求掌握I/V信号转换，A/D转换器的使用和数据采集系统的 设计 4、电流表能数字显示，且由单片机处理采集数据并驱动LED显 示
摘要 本设计是通过采样电阻及信号放大电路将待测的电流信号I转换成0—1V电压信号, 由A/D转换器采集电压信号，并将电压转换的数字信号传输给单片机，由单片机完成对采样信号的处理、分析，最后输出信号驱动LED显示器，显示被测的电压值。
目录 一、功能要求 (1) 二、原理及方案论证 (2) 三、系统硬件电路的设计 (3) 四、系统程序的设计 (4) 五、调试及设计结果 (5) 参考文献 (6)
一、功能要求 1、数字电流表在平常工作环境中能良好工作 2、能测0——1000mA电流，至少能达1%的精度 3、要求掌握I/V信号转换，A/D转换器的使用和数据采集系统的 设计 4、电流表能数字显示，且由单片机处理采集数据并驱动LED显 示 二、原理及方案论证 1、数字电流表工作原理 1.1采样电阻网络 原理如下图所示，输入被测电流通过量程转换开关S1——S4，流经采样电阻R1——R4，由欧姆定律可知：U=I*R，因而转换输出电压为0V——0.1V的电压，输出电压可再经后续放大电路放大处理。 1.2高共模抑制比放大电路 如下图，由双运放组成的同相输入高共模抑制比放大电路，其
毕业设计 姓名：孟冬冬 专业：电气自动化 班级：电气1001班 设计课题：数字电压表的设计指导教师：杨喜录 电子信息工程系印制 二○一二年九月
宝鸡职业技术学院毕业设计任务书 姓名：孟冬冬 专业：电气自动化 班级：电气1001班 设计课题：数字电压表的设计 指导教师：杨喜录 电子信息工程系印制 二○一二年九月
引言 数字电压表是采用数字化电路测量的电压仪表。它以其高准确度、高可靠性、高分辨率、高性价比、读数清晰方便、测量速度快、输入阻抗高等优良特性而倍受人们的青睐。数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表(如：温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域。因此对数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。传统的模拟式（即指针式）电压表已有100多年的发展史，虽然不断改进与完善，仍无法满足现代电子测量的需要，数字电压表自1952年问世以来，显示强大的生命力，现已成为在电子测量领域中应用最广泛的一种仪表。
数字电压表简称DVM （Digital Voltmeter ），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。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、自动测试系统等领域，显示出强大的生命力。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。智能化数字电压表则是最大规模集成电路（LSI ）、数显技术、计算机技术、自动测试技术（ATE ）的结晶。一台典型的直流数字电压表主要由输入电路、A/D 转换器、控制逻辑电路、计数器（或寄存器）、显示器，以及电源电路等级部分组成。它的数字输出可由打印机记录，也可以送入计算机进行数据处理。 系统概述 数字电压表是将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示的数字系统。 该系统（如图1所示）可由MC14433--32 1位A/D 转换器、MC1413七路达林顿驱动器阵列、CD4511 BCD 到七段锁存-译码-驱动器、能隙基准电源MC1403和共阴极LED 发光数码管组成。
摘要 本论文主要介绍应用Multisim2001软件进行数字频率计的设计与仿真。 数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器，广泛应用于机械振动的频率、转速、声音的频率以及产品的计件等等。 Multisim操作简单方便，易于学习和掌握。应用Multisim2001软件可以进行电子电路的设计与仿真。本论文通过数字频率计的设计与仿真反映了应用Multisim2001软件进行电子电路的设计与仿真提高了电子电路设计的效率，节省了设计者的时间、设备。 关键词：数字频率计 Multisim 设计与仿真
目录 前言 第一章 Multisim2001软件简单介绍 1.1 Multisim2001简介 1.2 Multisim2001的用户界面 1.2.1 菜单栏 1.2.2 工具栏 1.2.3 Multisim2001对元器件的管理 1.3 在Multisim2001软件上绘制仿真电路 1.3.1 绘制仿真电路的过程 1.3.2 在Multisim2001软件上创建电路图 第二章课题设计 2.1 主要技术要求 2.2 设计方案图 2.3 电路简述 2.4单元电路的设计与仿真 致谢 参考文献 附件：附录图1 在Mutilsim中设计的总电路图 附录图2 被侧信号100Hz时的仿真结果图 附录图3 被侧信号45Hz时的仿真结果图
前言 数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器，被测信号可以是正弦波、方波或其它周期性变化的信号。如配以适当的传感器，可以对多种物理量进行测试，比如机械振动的频率、转速、声音的频率以及产品的计件等等。 电子计算机的飞速发展有效地解决了这个问题。Multisim软件的良好信誉以及Multisim的卓越表现使之很快成为众多EDA用户的首选软件。Multisim操作简单方便，易于学习和掌握。并且能弥补设备种类和数量不足，充分扩展学生的思维空间，给他们更大的自由发挥的天地。使学生可以根据不同需要无限制地进行各种电路分析实验，验证实验，常规实验，设计实验。充分调动学生学习的主观能动性，培养创新能力。
课程设计 题目______ 简易数字电流表_____________ 二级学院电子信息与自动化 专业自动化 班级71-1 学生姓名—学号— 指导教师
2.4电路图和各元器件之间实际连接关系 3.1系统模块层次结构图 3.2程序流程图........ 3.3源程序代码........ 4测试 4.1测试方法及设备 4.2实测数据 4.3系统指标 5总结 5.1硬件电路设计总结 5.2软件程序设计总结
基于单片机的简易数字电流表设计 摘要 所谓数字电流表就是能将测得的模拟电流量经过A/D 转换转变为数字量，并在液晶显示屏上直接显示电流读数的电流表，相比针式电流表有着测量数据准确明了，读数精度高的特点，类似数字式万用表，有着相当的实用性。 随着微电子技术的迅速发展和超大规模集成电路的出现，特别是单片机的出现，正在引起测量、控制仪表领域新的技术革命。 采用单片机作为测量仪器的主控制器就是这场革命的产物之一。基于单片机的智能综合仪表是融合智能化、数字化、网络化等时代特性的新一代智能仪表，兼具指示仪表、调节仪表、积算仪表与记录仪表功能．具有高测量控制精度、高可靠性稳定性的特点。这种以单片机为主体的新型智能仪表将计算机技术与测量控制技术结合在一起，在测量过程自动化，测量结果数据处理以及功能的多样化方面都取得了巨大的进步。 作为电流直接测量和显示的必要常规仪器仪表，在注重性价比同时，必须具备精度高、稳定性好、抗干扰性强等优点。而实时响应电流变化并连续实时显示，能够真正实现动态测量的数字电流表将成为特定使用领域的标准配置。随着电子科技的快速发展，数字电流表的使用将愈发广泛。 关键词 数字电流表，电流采样，A/D 转换，单片机 1概述 1.1设计意义 通过课程设计，掌握电子设计的一般步骤和方法，锻炼分析问题解决问题的能力，学会如何查找所需资料，同时复习以前所学知识并加深记忆，为毕业设计打好基础，也为以后工作作准备。通过对选题的分析设计，学习数字电流表的工作原理、组成和特性；掌握数字电流表的校准方法和使用方法；学会分流电路的连接和计算；了解过压过流保护电路的功用。
基于51单片机的数字电压表设计 二级学院铜陵学院 专业自动化 班级 组号 组员 指导教师
简易的数字电压表的设计 目录 一课程设计任务书·····························································································································错误！未定义书签。 1.1 设计题目、目的····················································································································错误！未定义书签。 1.2 题目的基本要求和拓展功能··························································································错误！未定义书签。 1.3 设计时间及进度安排··········································································································错误！未定义书签。 二设计内容············································································································································错误！未定义书签。 2.1 元器件选型······························································································································错误！未定义书签。 2.2 系统方案确定·························································································································错误！未定义书签。 2.3 51单片机相关知识··············································································································错误！未定义书签。 2.4 AD转换器相关知识··············································································································错误！未定义书签。 三数字电压表系统设计 (7) 3.1系统设计框图 (8) 3.2 单片机电路 (9) 3.3 ADC采样电路 (10) 3.4显示电路 (11) 3.5供电电路和参考电压·························································································································································· 3.6 数字电压表系统电路原理图·········································································································································四软件部分 4.1 主程序 4.2 显示子程序 五数字电压表电路仿真 5.1 仿真总图 5.2 仿真结果显示 六系统性能分析 七心得体会 - 2 -
郑州电力职业技术学院毕业生论文
题目：＿基于单片机的数字电能表设计＿＿
系 别＿＿＿电力工程系＿＿＿＿＿＿
专 业＿＿＿建筑电气工程技术＿＿＿
班 级＿ ＿建筑电气班＿＿ ＿＿＿
学 号＿＿＿ 09401060170＿＿ ＿
姓 名＿＿＿＿周
莉＿＿＿＿＿＿＿
论文成绩 答辩成绩 综合成绩
指导教师 主答辩教师 答辩委员会主任
目录
摘 要..........................................................3 关键词 ......................................................... 3 一、工作原理 ................................................... 4
1.1 数字电流表的工作原理 ....................................5 1.2 电流采样电路的性能 ......................................5 1.3 显示电路与电流采样电路的逻辑关系 ........................5 1.4 放大器 ..................................................5 1.5 峰值保持电路 ...........................................10 1.6 双积分型 A 转换芯片 ....................................13
D
1.7 独立式非编码键盘的接口 .................................14 1.8 LED 动态显示器接口及显示方式 ...........................14 1.9 89C51 单片机 ...........................................16 二、 测量系统的总体结构设计 ...................................20 2.1 系统框图...............................................20 2.2 整机设计 ...............................................19 三、程序流程图 ................................................ 23 四、实验结果 .................................................. 26 参考文献 .................................................... 2725
摘要
2
《电子仿真技术》实训报告题目简易数字频率计的设计、仿真 所在学院电子信息工程学院 专业班级*** 学生姓名*** 学号*** 指导教师*** 完成日期* 年* 月* 日
一．设计思路 （1）电路简述 所谓频率，就是周期性信号在单位时间(1s) 变化的次数．若在一定时间间隔T测得这个周期性信号的重复变化次数为N，则其频率可表示为fx=N/T 。因此，可以将信号放大整形后由计数器累计单位时间的信号个数，然后经译码、显示输出测量结果，这是所谓的测频法。可见数字频率计主要由闸门电路、计数器电路、锁存器、时基电路、逻辑控制、译码显示电路几部分组成。 数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。频率是单位时间（1S ）信号发生周期变化的次数。如果我们能在给定的1S 时间对信号波形计数，数值保持及自动清零，并将计数结果在显示器上显示出来，就能读取被测信号的频率。数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间，同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号，然后通过计数器计算这一段时间间隔的脉冲个数，将其换算后显示出来。这就是数字频率计的基本原理。被测信号Vx经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号Ⅰ，其频率与被测信号的频率fx相同。时基电路提供标准时间基准信号Ⅱ，具有固定宽度T 的方波时基信号II作为闸门的一个输入端，控制闸门的开放时间，被测信号I从闸门另一端输入，被测信号频率为fx,闸门宽度T，若在闸门时间计数器计得的脉冲个数为N，则被测信号频率fx=N/THz。可见，闸门时间T决定量程,通过闸门时基选择开关选择,选择T大一些,
测量准确度就高一些,T小一些,则测量准确度就低.根据被测频率选择闸门时间来控制量程.在整个电路中,时基电路是关键。 （2）任务目标 利用multisim9.0软件设计一个简易数字频率计，其基本要： 1. 被测信号的频率围1KHZ～100MHZ（理想频率围）； 2. 被测信号可以为正弦波、三角波或方波信号； 3. 四位数码管显示所测频率，并用发光二极管表示单位。 二、设计电路原理框图 设计方案框图如图所示： 如图所示此频率计的主体电路由时基电路、整形电路、锁存器电路和计数显示电路组成。它的工作过程是由时基电路产生一标准时间信号控制阀门，调节时基电路中的电阻可产生需要的标准时间信号。信号输入整形电路中，经过整形，输出一方波，通过阀门后，计时器对其计数。当计数完毕，时基电路输出一个上升
摘要 本文介绍的是数字电压表的发展背景和利用单片机，A/D 转换芯片结合的方法设计一个直流数字电压表。它的具体功能是:最高量程为 200V，分三个档位量程，即2V，20V，200V，可以通过调档开关来实现各个档位，当测得电压的数值小于1V时，系统会自动的将电压数值转换为以mV为电压单位的电压值，并且通过按键的方法能够测得后五秒的平均电压值。 单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算，逻辑运算，数据传送，中断处理)的微处理器(CPU)。随着单片机技术的飞速发展，各种单片机蜂拥而至，单片机技术已成为一个国家现代化科技水平的重要标志。 单片机可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。单片机控制系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，可以软件控制来实现，并能够实现智能化，现在单片机控制范畴无所不在，例如通信产品，家用电器，智能仪器仪表，过程控制和专用控制装置等等，单片机的应用领域越来越广泛。 本毕业设计的课题是"简易数字电压表的设计"。主要考核我们对单片机技术，编程能力等方面的情况。观察独立分析，设计单片机的能力，以及实际编程技能。 本课题主要解决A/D转换，数据处理及显示控制等三个模块。控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换采用TLC2543。 关键字介绍:单片机，AT89C51，A/D 转换，TLC2543，数据处理
Abstract This paper is the background of the development of digital voltmeter and using single chip computer, A/D conversion chip design method of the combination of the party A dc digital voltmeter. It is the specific function of: supreme range for 200 V, divide a gear range, namely 2 V, 20 V, 200 V, can switch to achieve each by shifting gear gear, when the voltage of the numerical less than 1 V, the system will automatically will convert to mV voltage values for the voltage is the voltage unit, and through the key method can measure five seconds after the average voltage. MCU is a kind of integrated circuit chip, using the technology with large scale data processing ability (such as the art operations, logic operations, data transfer, interrupt handling) of the microprocessor (CPU). With the rapid development of the single chip microcomputer, all kinds of single chip in great Numbers, microcontroller technology has become a national modernization level of science and technology. SCM can complete modern industrial control alone for the intelligent control function, it is the greatest feature of single chip microcomputer. Single-chip microcomputer control system can be replaced by complex electronic circuit or before digital circuit consists of the control system system, can control software to achieve, and to realize intelligent, now single-chip microcomputer control category is everywhere, such as communication products, household appliances, intelligent instruments, process control and special control device and so on, the application field of single chip microcomputer more and more widely. This graduate design topic is "simple digital voltmeter design". We mainly examine of single-chip processor technology technique, the programming ability, etc. Observe independent analysis, design of the single chip microcomputer ability, and the actual programming skills. This subject mainly to solve A/D conversion, data processing and display control and so on three modules. The control system adopts AT89C51 single chip microcomputer, A/D conversion using ADC0809. Keywords: A single-chip microcomputer, AT89C51, A/D conversion, ADC0809, data processing
摘要 直流数字电流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，大减少了因人为因素所造成的测量误差事件。数字电流表是建立在数字电压表的基础上，让电压表与电阻串联，其显示的是电流，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。数字电流表把电子技术、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，数字电流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。简易数字电流测量电路由A/D转换、数据处理、显示控制等组成。
目录 第一章引言 (1) 1.1引言 (1) 1.2课题研究的现状和发展趋势 (1) 1.3智能仪表目前发展状况 (1) 第二章设计任务及可行性分析 (3) 2.1系统设计要求 (3) 2.2系统设计思路 (3) 2.3总体结构 (3) 2.3.1数字电流表的组成 (3) 2.3.2电路设计 (4) 2.3.310倍放大器电路 (4) 2.3.4A/D转换电路 (5) 2.3.5电桥输入电路 (6) 2.3.6测量电路 (6)
第三章元器件的选择 (8) 3.1单片机的选择 (8) 3.2A/D转换器的选择 (9) 3.3LED显示电路的选择 (9) 3.4所需元器件清单 (10) 第四章数字式电流表的软件设计 (11) 4.1系统程序设计总方案 (11) 4.2系统子程序设计 (11) 4.2.1初始化程序 (11) 4.2.2A/D转换子程序 (11) 4.2.3显示子程序 (12) 4.3系统程序代码 (13) 第五章数字式电流表的调试 (14) 5.1软件调试 (16) 5.2显示结果及误差分析 (16) 5.2.1显示结果 (16) 5.2.2误差分析 (17) 第六章结论 (19) 参考文献 (20)
简易数字频率计仿真设计报告 班级学号姓名平时成绩答辩成绩报告成绩总分122039304 杨现涛30 122039310 郭慧泽30
目录 一、设计要求 (2) 二、设计过程 (2) 三、元器件清单 (3) 四、电路连线图 (4) 放大整形电路图 (4) 单脉冲发生器电路图 (4) 闸门电路电路图 (5) 计数部分电路图 (5) 译码显示电路图 (6) 整体电路图 (7) 五、实验（仿真结果） (8) 六、出现的问题及解决方法 (8)
一）设计要求 1）设计一个单脉冲发生器，其脉冲宽度t与手动按钮时间长短无关，与两次按钮的时间间隔无关，仅与时钟脉冲频率有关，且有下列关系： t=1/f1 2）设计一个四位十进制计数器，实现0000-9999计数。 3）将上述两种电路图组成一个简易数字式频率计。实现如图效果： 0-1 1清零信号1清 11111清零清零信号 二、设计过程 根据实验要求，要完成数字式频率计的设计任务就要了解其中包含的电路以及用到的知识及元器件。 首先经过查阅资料了解数字是频率计的原理和工作过程，下面简单介绍一下数字是频率计。数字式频率计是一种用数字显示的频率测量仪表，它不仅可以测量正弦信号、方波信号和尖脉冲信号的频率，而且还能对其他多种物频率进行测量，诸如机械振动次数，物体转动速度，明暗变化的闪光次数，单位时间里经过传送带的产品数量等等，这些物理量的变化情况可以有关传感器先转变成周期变化的信号，然后用数字频率计测量单位时间内变化次数，再用数码显示出来。
接地 3 双刀开关 1 导线若干 四、电路连线图 1、放大整形电路 该电路采用的是555多谐振荡器，并连接了电容，主要作用是整形波形，使进来的各种波形整形成标准的方波，以便计数器计数，具体图形如下图： 2、单脉冲发生器电路图 该部分电路图主要是采用了两片74LS74D系列的D触发器，将其两侧串联起来，从一个CP端输入f1=1hz的基准信号，另一CP端接0-1按钮，按下按钮，输出两种信号，一种为宽度为1s的单脉冲信号，用于开启闸门，另一种为清零信号，使计数器清零，具体电路图如下：
课程设计报告 题目：数字电压表设计与仿真 学生姓名：吴鹏 学生学号： 1114010250 系别：电气院 专业：自动化 届别： 2011 指导教师：张水锋 电气信息工程学院 2013年
摘要：在现代检测技术中，常用高精度数字电压表进行检测，将检测到的数据送入微型计算机系统，完成计算、存储、控制等功能。本文中数字电压表的控制系统采用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。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，还可以方便地进行8路A/D转换的测量，远程测量结果传送等功能。数字电压表可以测量0~5V的电压值，并在四位LED数码管上轮流显示,并且应用Proteus的ISIS软件进行单片机系统设计与仿真.关键词：单片机；数字电压表；A/D转换ADC0809；Proteus 1 绪论 随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段，对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。同时随着微电子技术的迅速发展和超大规模集成电路的出现，特别是单片机的出现，正在引起测量控制仪表领域的新的技术革命[1]。 由于使用的是高效单片机作为核心的测量系统，以及灵敏度和精度较高的A/D转换器，使本直流电压表具有精度高、灵敏度强、性能可靠、电路简单、成本低的特点，加上经过优化的程序，使其有很高的智能化水平[2]。 数字电压表相对于指针表而言读数直观准确，电压表的数字化是将连续的模拟量转换成不连续的离散的数字形式并加以显示。这有别于传统的以指针与刻度盘进行读数的方法，避免了读数的视差和视觉疲劳[3]。 2 系统方案设计 利用MCS-51系列单片机设计简易数字电压表测量0～5v的8路输入电压值，并在四位LED 数码管上轮流显示或单路选择显示。测量误差约为±0.02V。系统设计方框图如图1所示。
专业资料 《电子测量技术》直流数字电压表设计 院系软件职业技术学院 专业应用技术2班 学生姓名郭妍 学号 5103130016
目录 一、题目及设计要求……………………………………………………………………3页 二、主要技术……………………………………………………………………………3页 三、方案选择…………………………………………………………………………… 3页 四、电路设计原理……………………………………………………………………… 3页 4.1 模数转换………………………………………………………………………… 4页 4.2 数字处理及控制……………………………………………………………………5页 五、电路图分介绍……………………………………………………………………… 5页 5.1 AT89C51介绍………………………………………………………………………6页 5.2排阻介绍……………………………………………………………………………7页 5.3 晶振电路……………………………………………………………………………7页 5.4 复位电路……………………………………………………………………………8页 5.5 ADC0808介绍………………………………………………………………………8页 5.6共阴极数码管………………………………………………………………………9页 5.7模拟输入电路………………………………………………………………………9页5.8总设计图……………………………………………………………………………10页 5.9仿真图………………………………………………………………………………10页 六、设计程序……………………………………………………………………………11页 七、心得体会……………………………………………………………………………14 页
数字频率计设计与仿真 1 引言 在现代电子技术中，频率是基本的参数之一，并与许多电子参量的测量方案和测量结果有密切的关系。因此我们对于频率的认识显得就更为重要。频率的测量方法有很多，其中数字频率计具有测量精度高、使用方便和测量迅速等优势，是目前测量频率的主要手段。 Multisim 是以Windows 为基础的一种仿真工具，适合用于数字电路或者模拟电路的设计工作。它有直观的捕捉和强大的仿真功能，能够轻松，快速，高效对电路图进行设计和验证。 图1-1 频率计方框图 数字频率计是一种最基本的测量仪器，是通信设备、计算机应用、音频视频设备等等科研生产领域里不测或缺的测量设备之一，是一种用十进制数字显示被测信号的频率的数字的测量仪器，迄今为止已经有几十年的发展历史，频率计的基本功能是用来测量三角波信号、正弦波信号及方波信号等单位时间内变化的物理量。因而其实际运用范围是很广泛的。在早期，人们对于数字频率计的研究主要表现在扩大测量范围和提高精确度，而这些技术现在已日却成熟，现在人们对数字频率计又提出很多新的要求，例如价格低，操作方便，高精度，高稳定度甚至还包括数据处理和分析功能。较老的频率计是 输 主门 十进制计数器 显示器 主门触发器 十进制计数器 时基振荡器 输入放 大器
多芯片同步十进制技术，新型频率计要求芯片的数量要少，这样器件越少的话对于频率计的技术就会更准确，误差也会越小。一个基本的频率计的方框图如图1-1所示。 而本课题涉及的主要内容是对输入信号的整形，闸门电路控制输入信号，以及对脉冲的计数，锁存和译码，通过该项设计可以将数字电路和模拟电路的理论知识运用到实际的设计中去，具有方便快捷，容易测量等特点。 2 选择测量方式 信号频率指的是信号在单位时间内周期信号变化的次数，其表达式可写为f=N/T ，其中f 指被测信号的频率，N 为信号所累计的脉冲的个数，T 是产生N 个脉冲所需要的时间参数。该表达式其所记录的结果就是被测信号的频率。如在1s 的时间内记录了100个脉冲，则该被测信号的频率就是100HZ 。 对于频率的测量方法大体可以分为两种：一种是直接测频法，就是在一定的测量时间内测量被测信号的脉冲个数，因此又可称为计数法。该方法是将被测信号经过脉冲形成电路以后加到闸门电路的一个输入端，只有在闸门被开通的T 秒时间内，被测信号的脉冲才被送到十进制计数器里进行计数。 如果在闸门打开的时间为T ，计数器在T 的时间内得到的计数数值为N 1，则被测信号的频率f= N 1/T ，如图2-1所示就是直接测频法的测量原理。 图 2-1 直接测频法测量原理 对于直接测频法，信号的频率越高，误差就越小；而信号的频率越低，测量误差反而越大。所以直接测频法适合用于对高频信号的测量，频率越高，测量精度也越高。 被测信号 计数值N 1 标准闸门 T