数字电压表开题报告

数字电表设计的开题报告数字电表设计的开题报告一、引言数字电表是一种用于测量和显示电能消耗的设备，它在现代社会中具有重要的作用。

随着科技的不断发展，传统的机械电表已经无法满足人们对电能消耗的精确测量需求。

因此，设计一种高精度、高可靠性的数字电表成为了当前的研究热点之一。

本文将从数字电表的设计需求、硬件设计和软件设计三个方面进行论述。

二、数字电表的设计需求1. 精确度要求：数字电表需要具备高精度的测量能力，能够准确测量电能的消耗，并显示给用户。

2. 可靠性要求：数字电表需要具备稳定可靠的性能，能够在各种环境条件下正常工作，并且能够长时间使用而不损坏。

3. 易用性要求：数字电表需要具备简单易懂的操作界面，方便用户使用和理解，同时还要具备良好的人机交互性能。

4. 安全性要求：数字电表需要具备防止电能窃取和电能泄露的能力，确保用户的电能使用安全。

5. 可扩展性要求：数字电表需要具备可扩展的设计，能够根据用户需求进行功能升级和扩展。

三、硬件设计1. 电能测量电路：采用高精度的电流互感器和电压互感器，结合精确的模数转换器，实现对电能的精确测量。

2. 显示装置：采用高分辨率的液晶显示屏，能够清晰地显示电能的消耗情况，并提供其他相关信息，如电压、电流等。

3. 通信接口：提供与其他设备的通信接口，使数字电表能够与智能电网等系统进行数据交互，实现远程监控和控制。

4. 安全保护装置：采用电能窃取检测装置和电能泄露保护装置，确保数字电表的安全性能。

四、软件设计1. 测量算法：设计高精度的电能测量算法，能够准确计算电能的消耗，并进行实时显示和存储。

2. 用户界面设计：设计简洁直观的用户界面，提供易用的操作方式和清晰的显示效果，使用户能够方便地使用数字电表。

3. 数据处理和存储：设计数据处理和存储模块，能够对测量数据进行处理和存储，方便用户查看历史数据和统计分析。

4. 远程监控和控制：设计远程监控和控制模块，使数字电表能够与智能电网等系统进行数据交互，实现远程监控和控制功能。

题目：基于CPLD的智能数字电压表设计一、本课题设计（研究）的目的：1.锻炼对系统设计的认识，提高了对整个系统设计的全面把握能力2.将所学的零散知识进行整体的连系与整合，提高的自身自己知识综合应用的能力3.本次毕业设计，是要对系统进行独立的设计和制作，大大提高了自己对书本知识进行实际的转化的能力4.本次毕业设计，是运用CPLD为核心进行设计，更加熟练掌握了运用VHDL语言的编程能力。

由于是实物设计，使更加熟练的掌握了电路设计和PCB设计软件和设计思想的。

5.本次毕业设计使自己更加容易的适应未来自己的工作起到了很强的过渡作用，使自己的能力更快的在企业得到展现与发展。

二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：◆研究现状：1.EDA技术的现状电子设计技术的核心就是EDA技术，EDA是指以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作，即IC设计、电子电路设计和PCB设计。

EDA 技术已有30年的发展历程，大致可分为三个阶段。

70年代为计算机辅助设计（CAD）阶段，人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑、PCB布局布线，取代了手工操作。

80年代为计算机辅助工程（CAE）阶段。

与CAD相比，CAE除了有纯粹的图形绘制功能外，又增加了电路功能设计和结构设计，并且通过电气连接网络表将两者结合在一起，实现了工程设计。

CAE的主要功能是：原理图输人，逻辑仿真，电路分析，自动布局布线，PCB后分析。

90年代为电子系统设计自动化（EDA）阶段。

随着电子技术的发展，当前数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展，推动该潮流迅猛发展的引擎就是日趋进步和完善的ASIC设计技术。

目前数字系统的设计可以直接面向用户要求，根据系统的行为和功能要求自上而下逐层完成相应的描述、综合、优化、仿真与验证，直到生成器件。

上述设计过程除了系统行为和功能描述以外，其余所有的设计过程几乎都可以用计算机自动的完成，也就是说作到了电子设计自动化（EDA）。

电子线路硬件课程设计开题报告课题：数字电压表设计班级：作者：学号：指导老师：摘要数字电压表是利用模拟/数字变换器原理，以十进制数字形式显示被测电压值的仪表，用途十分广泛。

本次课程设计计划用单片机实现。

以单片机芯片AT89C51为核心，在芯片上拓展AD转换、显示部分，然后外接一个衰减电路完成整个数字电压表设计。

目标测量量程0-200V，分为4档：200mV、2V、20V、和200V，分辨率0.1mV，测量误差 < 0.1%。

关键字：数字电压表； AT89C51单片机AbstractA digital voltmeter is an instrument displaying the voltage in decimal system, which is based on simulation to digit. It’s widely used. The design is planned to be finished by using a one-chip computer named AT89C51. An analog to digital converter, a display section, and a voltage attenuation are attached to the chip and they make up the design. The measuring range is 0 to 200 volt. It’s divided into four gears as 200 millivolt, 2 volt, 20volt, and 200volt. The voltage resolution of the voltmeter is 0.1 millivolt and it’s measuring error is less than 0.1 percent.key words: digital voltmeter, one-chip computer, AT89C51一、项目设计目标（1） 项目综合描述本项目要求设计并实现一个数字电压表的装置，该装置能够对0~200V 范围的直流电压进行测量。

《单片机课程设计》设计报告设计题目：数字电压表班级学号： 5081016姓名：刘正设计时间： 2010-12-30备注：目录第1章绪论 (3)第2章设计任务与要求设计任务 (4)设计要求 (4)第3章方案设计方法选择 (5)方案设计 (5)第4章硬件设计模块设计电路 (6)4.1.1 电路时钟 (6)4.1.2 控制电路 (7)逐次逼近式A/D转换模块设计 (7)4.2.1 ADC0808简介 (7)4.2.2 ADC0808内部结构图 (8)4.2.3 A/D转换电路设计 (9)8255端口扩展模块 (9)LED显示模块 (10)Protues仿真电路设计4.5.1 电路仿真图 (10)4.5.2 电路工作原理 (11)第5章系统软件设计系统主程序设计 (12)系统源程序说明 (13)第6章调试与测试结果分析 (15)第7章结论 (16)附录1 源程序代码 (17)附录2 设计原理图 (18)第1章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数字电压表。

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。

陕西理工学院毕业设计（论文）开题报告课题名称数字电压表的设计与制作课题来源教师科研课题类型实验研究型指导教师陈正涛姓名张保全院系电信工程系班级通信07（3）班选题的背景和意义：数字电压表在1952年由美国NLS公司首次创造，它刚开始是4位，50多年来，数字电压表有了不断的进步和提高。

数字电压表是从电位差计的自动化过程中研制成功的。

开始是4位数码显示，然后是5位、6位显示，而现在发展到7位、8位数码显示；从最初的一两种类型发展到原理不同的几十种类型；从最早的采用继电器、电子管发展到全晶体管、集成电路、微处理器化；从一台仪器只能测1-2种参数到能测几十种参数的多用型；显示器件也从辉光数码管发展到等离子体管、发光二极管、液晶显示器等。

数字电压表的体积和功耗越来越小，重量不断变轻，价格也逐步下降，可靠性越来越高，量程范围也逐步扩大。

DVM的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表，数字化是当前计量仪器发展的主要方向之一，而高准度的DC-DVC的出现，又使DVM进入了精密标准测量领域。

随着现代化技术的不断发展，数字电压表的功能和种类将越来越强，越来越多，其使用范围也会越来越广泛。

采用智能化的数字仪器也将是必然的趋势，它们将不仅能提高测量准确度，而且能提高电测量技术的自动化程序，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。

从而提高计量检定人员的工作效率。

这个课题的目的和意义在于使自己掌握对数字电压表的理解，自己动手设计数字电压表与仿真，它可以广泛的应用于电压测量外，通过各种变换器还可以测量其他电量和非电量，测量是一种认识过程，就是用实验的方法将被测量和被选用的相同参量进行比较，从而确定它的大小。

DVM广泛应用于测量领域每期测量的准确度和可信度取决于它的主要性能和技术指标。

基于单⽚机的数字电压表--开题报告毕业设计（论⽂）开题报告――基于单⽚机的数字电压表设计与实现引⾔在传统的电⼯和电⼦测量中⼴泛使⽤的模拟测量仪表，虽然具有可直观看出表针偏转了多少格或满刻度的百分之⼏等优点，但需要对读数加以换算或说明，尤其是不可避免地要带来⼈为的“视差”，不同的观察者会得到不同的结果。

数字仪表则不同，它可以将测量结果直接⽤数字显⽰出来，读数准确，设计简单，可以随⾝携带，使⽤上更加⽅便快捷。

⼀、数字电压表的历史发展与选题意义数字电压表（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DVMT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。

1.1数字电压表的历史发展数字电压表⾃1952年问世以来，已有50多年的发展史，⼤致经历了五代产品。

第⼀代产品是20世纪50年代问世的电⼦管数字电压表，第⼆代产品属于20世纪60年代出现的晶体管数字电压表，第三代产品为20世纪70年代研制的中、⼩规模集成电路的DVM近年来，国内外相继推出由⼤规模集成电路（LSI）或超⼤规模集成电路（VLSI）构成的数字电压表、智能数字电压表，分别属于第四代、第五代产品。

它们不仅开创了电⼦测量的先河，更以其⾼准确度、⾼可靠性、⾼分辨⼒、⾼性价⽐等优良特性⽽受到⼈们的青睐。

1.2选题意义相对于传统的指针表⽽⾔，数字电压表有以下特点：1. 读数直观准确；2. 显⽰位数；3. 准确度⾼，分辨率⾼；4. 测量范围宽；5. 扩展能⼒强；6. 测量数率快；7. 输⼊阻抗⾼；8. 集成度⾼，微功耗；9. 抗⼲扰能⼒强。

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）开题报告题目：单片机数字电压表设计系（部）应用电子与通信技术系专业电子信息工程学生董晓辉学号1089211105班号0892111指导教师张迎辉开题报告日期2011年10月17日哈工大华德学院说明一、开题报告应包括下列主要内容：1．通过学生对文献论述和方案论证，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求2．进度计划是否切实可行；3．是否具备毕业设计所要求的基础条件。

4．预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施；5．主要参考文献。

二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。

三、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。

指导教师评语：指导教师签字：检查日期：一.课题背景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，人们对测量仪器的精度和功能的要求也越来越高，所以准确可靠的电压测量仪器在实际工作以及教学研究中都具有重要的意义。

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，所以数字电压表就成为了一种必不可少的电压测量仪器。

数字电压表有各种形式，随着电子制造技术的发展，数字电压表向智能化、小型化、功能强等方向发展。

而单片机数字电压表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，其具有智能化、抗干扰能力强、可扩展性强、可与PC进行实时通信等优点。

本设计由单片机、A/D转换芯片、数码管显示电路结合而成，能准确的测量、显示被测电压值，适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。

另外，很多非电量比如温度、压力、气体浓度等，可以通过传感器把他们转换成电压的形式，由单片机数字电压表测量出来，实时传送给PC机以便进行相应的控制和处理。

因此单片机数字电压表可以拓展为各种通用数字测量仪表，应用在各种领域，把电量与非电量的测量水平提升到崭新的水平。