数字电压表的设计毕业设计

数字电压表的设计毕业论文数字电压表的设计摘要：本文主要介绍了数字电压表的设计。

首先介绍了数字电压表的基本原理和功能，然后详细讲解了数字电压表的硬件设计和软件设计。

硬件设计包括电路设计和元器件选择，软件设计包括程序设计和界面设计。

最后对数字电压表进行了实验验证，并总结了设计过程中的经验和教训。

1. 引言数字电压表是一种常用的电子测量仪器，广泛应用于工业控制、科研实验和电子维修等领域。

本文将介绍一种基于单片机的数字电压表的设计方案。

2. 基本原理和功能数字电压表的基本原理是通过采集电压信号并将其转换成数字信号，然后通过显示器显示出来。

数字电压表的功能包括测量电压值、显示电压值、单位切换、数据保存等。

3. 硬件设计3.1 电路设计数字电压表的电路设计主要包括信号采集电路、信号转换电路和显示电路。

信号采集电路负责将待测电压信号转换成电压信号，信号转换电路负责将电压信号转换成数字信号，显示电路负责将数字信号显示出来。

3.2 元器件选择在数字电压表的设计中，元器件的选择非常重要。

需要选择合适的电阻、电容、集成电路等元器件，以确保电路的稳定性和精确度。

4. 软件设计4.1 程序设计数字电压表的程序设计主要包括信号采集程序、信号转换程序和显示程序。

信号采集程序负责采集电压信号，信号转换程序负责将电压信号转换成数字信号，显示程序负责将数字信号显示出来。

4.2 界面设计数字电压表的界面设计主要包括显示界面和操作界面。

显示界面负责将数字信号以合适的格式显示出来，操作界面负责提供操作按钮和设置选项。

5. 实验验证为了验证数字电压表的设计方案的准确性和可靠性，进行了一系列实验。

实验结果表明，设计方案能够准确测量电压值并显示出来。

6. 经验总结在数字电压表的设计过程中，我们遇到了一些问题和挑战。

通过实践和总结，我们得出了一些经验和教训。

例如，在硬件设计中，需要注意电路的稳定性和精确度；在软件设计中，需要考虑程序的效率和界面的友好性。

目录第一部分设计任务与调研 (1)1、毕业设计的主要任务 (1)2、设计的思路、方法 (1)3、调研相关的资料 (2)4、调研的目的和总结 (2)第二部分设计说明 (3)1、理论分析 (3)1.1 AT89C51单片机概述 (3)1.2 AD转换器工作原理 (5)1.3 ADC0809介绍 (7)1.4 四位LED数码管介绍 (9)2、系统硬件设计 (10)2.1单片机晶振电路 (10)2.2单片机复位电路 (10)2.3 LED显示电路 (11)2.4数字电压表硬件接线 (12)2.5焊接元件元件介绍 (13)3、系统软件设计 (14)3.1程序流程图 (14)3.2 A/D转换子程序 (14)3.3 显示子程序 (15)第三部分设计成果 (16)1、数字电压表仿真程序 (16)2、软件调试 (18)2.1 Keil软件调试程序 (18)2.2 Proteus软件仿真调试 (19)3、硬件调试 (20)第四部分结束语 (21)第五部分致谢 (22)第六部分参考文献 (23)第一部分设计任务与调研1、毕业设计的主要任务本课题要求设计一个能正确测量模拟电压0-5v，误差<1%，利用ADC 0809采样输入的模拟量，转换后的电压值显示在4位数码管上。

具体要求如下。

（1）采用51单片机进行控制，显示采用LED显示，设计硬件电路。

（2）设计硬件结构框图，在proteus仿真系统上搭建设计平台。

（3）下载程序至设计平台，调试程序，实现程序功能。

（4）购买元器件焊接制作电路板。

（5）下载烧录程序至电路板中进行测试。

（6）撰写毕业设计成果报告，进行毕业答辩。

2、设计的思路、方法用ADC0809作为采样输入，经过模数转换后送到单片机，然后有单片机给数码管输入数字信号，控制数码管显示。

通过优化程序、提高硬件精度等级、校正基准电压等方法使得测量误差<1%。

进行根据设计任务的要求，选用合适的单片机型号和其他元件，然后在proteus仿真软件上画出电路原理图，利用keil软件编写控制程序后下载程序到仿真软件进行调试，通过调试结果反馈信息再修改调整控制程序和硬件电路，最后制作基于单片机控制的数字电压表电路板，电路板制作完成后进行测试和测量。

目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状和发展 (1)1.3 本文的研究内容 (2)第二章系统分析与设计方案 (3)2.1 系统分析 (3)2.1.1 功能及指标 (3)2.2 系统总体方案设计 (3)2.2.1 方案设计的基本思路 (3)2.2.2 数字电压表的两种设计方案 (3)2.2.3 A/D转换模块的选择 (4)2.2.4 接口模块的选择 (4)2.2.5 微控制器的选择 (5)2.3 系统硬件分析 (5)2.3.1 AT89S52单片机简介 (6)2.3.2 LCD1602显示器简介 (6)2.3.3 ADC0804转换芯片简介 (7)第三章系统硬件电路设计 (8)3.1系统组成 (8)3.2电源接口电路 (8)3.3 AT89S52单片机最小系统电路 (8)3.3.2 复位电路 (9)3.3.3 晶振电路 (10)3.4 LCD1602显示电路 (10)3.6 A/D转换电路 (11)3.7 量程转换电路 (11)第四章系统软件设计 (12)4.1 系统主程序流程图 (12)4.2 LCD1602液晶流程图 (12)4.3 ADC0804流程图 (13)第五章性能测试与分析 (14)5.1 各模块独立测试 (14)5.2 系统联合调试 (14)5.3 系统运行评估 (15)第六章总结 (16)参考文献（References） (17)致谢 (18)附录1: 系统原理图及实物图 (19)附录2: 系统主程序 (20)基于单片机的数字电压表专业：学号：摘要：在电路设计中我们时常会用到电压表，过去大部分电压表还是模拟的，虽然精度较高但模拟电压表采用用指针式，里面是磁电或电磁式结构，所以响应较慢。

为适应许多高速信号领域目前已广泛使用数字电压表。

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。

甘肃畜牧工程职业技术学院毕业设计题目：基于51单片机的简易数字电压表的设计系部：电子信息工程系专业：信息工程技术班级：学生姓名：学号：指导老师：日期：目录毕业设计任务书 (1)开题报告 (2)摘要 (6)关键词 (7)引言 (8)第一章AD转换器 (9)1．1AD转换原理 (9)1．2 ADC性能参数 (11)1．2．1 转换精度 (11)1．2．2. 转换时间 (12)1．3 常用ADC芯片概述 (13)第二章8OC51单片机引脚 (14)第三章ADC0809 (16)3.1 ADC0809引脚功能 (16)3.2 ADC0809内部结构 (18)3.3ADC0809与80C51的接口 (19)3.4 ADC0809的应用指导 (20)3.4.1 ADC0809应用说明 (20)3.4.2 ADC0809转换结束的判断方法 (20)3.4.3 ADC0809编程方法 (21)第四章硬件设计分析 (22)4.1电源设计 (22)4.2 关于74LS02，74LS04 (22)4.3 74LS373概述 (23)4.3.1 引脚图 (23)4.3.2工作原理 (23)4.4简易数字电压表的硬件设计 (24)结论 (25)参考文献 (26)附录 (27)致谢 (29)毕业设计任务书开题报告摘要随着我国现代化技术建设的发展，电子检测技术日新月异,本此设计基于80C51单片机的一种8路输入电压测量电路，该电路采用ADC0809 A D转换元件,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, 可以测量0～5V的电压值,并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。

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AD转换量的测量,远程测量结果传送等功能。

With the construction of modern technology, electronic detection technology advances, the 80C51 microcontroller for this design is based on an 8-input voltage measurement circuit that uses ADC0809 A D conversion components, digital voltage meter . The system's digital voltmeter circuit is simple, can measure the voltage 0 ~ 5V, and the four turns on the LED digital display or a single select Show. Fewer components used in low cost, regulation work can be automated. You can also easily 8 A D conversion volume measurement, remote measurement transferfunctions.数字电压表单片机 AD转换 AT80C51Digital voltmeter microcontroller A D conversion AT80C51数字电压表简称DVM，它是采用了数字化测量技术，把连续模拟量（直流输入电压）转换成不连续，离散的数字形式加以现实的仪表。

存档编号华北水利水电大学North China University of Water Resources and Electric Power 毕业设计题目基于单片机的数字电压表设计学院信息工程学院专业通信工程姓名学号 200912303指导教师完成时间 2013年5月20日教务处制目录摘要 (I)Abstract (II)绪论...................................................................................................................... I II 一设计背景................................................................................................ I II 二设计意义. (V)第一章数字电压表 (1)1.1 数字电压表的优点 (1)1.2 数字电压表发展趋势 (1)1.3 设计平台 (2)1.3.1 KEIL C51开发平台 (2)1.3.2 Proteus 7 Professional设计软件 (2)第二章总体设计方案 (4)2.1数字电压设计的两种方案 (4)2.1.1 由数字电路及芯片构建 (4)2.1.2 由单片机系统及A/D 转换芯片构建 (4)2.2 设计要求 (5)2.3 技术要求 (5)2.4 设计方案 (5)第三章硬件简介 (7)3.1 本设计单片机的选择 (7)3.1.1常用单片机的特点比较 (7)3.1.2 单片机的选择 (7)3.1.3 STC89C52单片机介绍 (8)3.2 本设计显示器件选择 (13)3.2.1 常用显示器件简介 (13)3.2.2 显示器件的选择 (14)3.2.3 1602字符型LCD简介 (14)3.3A/D芯片 (19)3.3.1常用的A/D芯片 (19)3.3.2 ADC0809芯片 (20)第四章接口电路 (23)4.1 显示电路 (23)4.2 ADC0809与单片机接口电路 (23)第五章硬件电路系统模块设计 (25)5.1 总电路模块 (25)5.2 硬件系统电路简介 (25)第六章系统软件设计 (26)6.1 主程序 (26)6.2 A/D转换子程序 (26)6.3 显示子程序 (27)第七章调试及性能分析 (28)7.1 调试与测试 (28)7.2 性能分析 (28)总结 (30)参考文献 (31)致谢 (33)附录 (34)附录I（外文翻译） (34)外文译文 (44)附录II（任务书） (52)附录III（开题报告） (54)附录IV（图表） (57)I Proteus仿真图 (57)II 硬件总电路图 (58)III 实物图 (59)附录V（程序清单） (60)摘要随着时代的进步，用指针式万用表测量小幅度直流电压已经显得有些不太方便。

毕业论文数字电压表毕业设计智能数字电压表设计智能数字电压表设计摘要随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片机的出现和发展，使传统的电子测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面发生了巨大的变化，形成一种新一代的测量仪器——智能仪器。

目前大多数的传统仪器都有了相应的智能替代产品，还出现了不少全新的仪器类型和测试系统。

论文主要介绍了利用A /D转换器MC14433、AT89S51单片机和LED数码管构成具有三位半显示、4档量程的智能数字电压表。

电压表同时还具有标定（AX+B），自动零点调整和上下限报警（LMT）等功能。

本次设计主要讲述了电压表的构成和怎样实现各个硬件部分的通信，以及主体部分的程序实现。

利用所学的单片机知识来编写控制程序，利用电子电路的知识来设计硬件之间的连接。

智能数字电压表具有精度高，抗干扰能力强，还具有很强的数据处理能力。

关键词：数字电压表AT89S51 MC14433AbstractWith the technological development of computer and microelectronics, and with the appearance of siglechip and fast development, It makes a lot of change in tradition electronic apparatus of measure.A new kind of electronic apparatus of measure is appear.Now,most of traditional testing measure have substitute that is aptitude instrument, also come from more new apparatus types and test systems.This paper mainly introduce the d igital voltage meter consist of A/D swith utensil the type is MC14433, the singlechip type is AT89S51 ,and display of LED which is have three bit display.The digital voltage meter’s function is have 4 bit display ,demarcate (Ax+B), self-motion zero adjust,and the limit of fluctuate.This paper introduce how to make of the digital voltage meter and how to come ture the communicate between of hardware with use the language of singlechip . The advantage of d igital voltage meter is high precision,the ability of anti-jamming is very strong,and the ability of data processing is very strong too.Keywords: digital voltage meter, AT89S51, MC14433目录摘要 (I)Abstract........................................................................................................ I I 目录............................................................................................................... I II 前言.. (5)1概述 (7)1.1智能数字电压表结构 (7)1.2智能数字电压表功能及技术指标 (8)2硬件电路设计 (11)2.1 MCS-51系列单片机介绍 (11)2.1.1概述 (11)2.1.2 AT89S51单片机 (14)2.2 模拟部分电路设计 (16)2.2.1 输入电路 (17)2.2.2 A/D转换电路 (18)2.3人机接口电路设计 (21)2.3.1键盘与接口 (21)2.4.2 LED显示及接口 (24)3程序设计 (28)3.1 主程序 (28)3.2 测量子程序 (29)3.3 键扫描子程序 (30)3.3.1 0号键处理程序 (32)3.3.2 1 号键处理程序 (33)3.3.3 2号键处理程序 (34)3.3.4 3号键处理程序 (34)3.4显示测量子程序 (35)总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附件智能数字电压表原理总图 (41)前言在传统的数据测量中，许多仪器都是在内部进行简单的设计。

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文摘要本文介绍一种以89C52单片机为主要控制器件,采用ICL7135高精度、双积分A/D转换器的一种电压测量电路。

主要包括硬件电路设计和系统程序设计。

硬件电路主要包括数据采集模块，数据处理模块（单片机系统）和输出显示模块。

在数据采集模块中，主要是在对电压信号采样前，用放大器进行预处理，后采用双积型A/D转换器ICL7135进行转换，将转换得到的信号送入单片机中。

在数据处理模块（单片机系统）中，主要是通过89C52单片机将A/D转换后得到的信号进行处理。

显示模块中，采用LCD液晶模块1602显示。

在软件设计方面，主要包括初始化程序，中断程序，档位选择程序和显示程序等几个子程序模块。

正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了双积分电路的原理，89C52的特点，ICL7135的功能和应用，LCD1602的功能和应用。

该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。

适用于人们的日常生活及工农业生产中用于电压的检测。

关键词：单片机，A/D转换器，液晶模块本科毕业论文AbstractThe paper introduced one kind new method about digital voltmeter that take the Micro Controller Unit 89C52 as the primary control component and using high-precision ,double integral A/D converter ICL7135 circuit . Mainly included the design of the hardware electric circuit and the design of the software system. Hardware circuit including data acquisition module, data-processing module (MCU System) and output display module. In data acquisition modules, before sample the voltage signal, pretreatment with amplifier, after through double integrating A / D converter ICL7135 conversion, the signal has been converted was take into the Micro Controller Unit 89C52. In the data processing module (MCU System), mainly through the Micro Controller Unit 89C52 process the signal which after A / D converter. In the display module, using LCD module 1602 display the voltages.In software system design, including the initialization procedures, the interrupt procedures, the selection of the range of voltage procedures and the display procedures, and several other subroutine modules.Key words: Finance director general system Chief financial official state-owned business enterprise河南理工大学万方科技学院本科毕业论文目录前言 (1)1 设计任务与分析 (3)1.1 设计任务简介及背景 (3)1.1.1 单片机简介 (3)1.1.2 背景及发展情况 (3)1.2 设计任务及要求 (5)1.3 设计总体方案及方案论证 (5)1.4 数据输入模块的方案与分析 (7)1.4.1 芯片选择 (6)1.4.2 实现方法介绍 (6)1.4.3 输入模块流程图 (11)1.5 A/D模块的方案与分析 (11)1.5.1 芯片的选择 (11)1.5.2 实现方法介绍 (12)1.5.3 A/D模块流程图 (14)1.6 数据处理及控制模块 (14)1.6.1 芯片选择 (14)1.6.2 实现方法介绍 (15)1.6.3 数据处理及控制模块流程图 (15)1.7 显示模块 (16)1.7.1 芯片选择 (16)1.7.2 实现方法介绍 (16)2 硬件设计 (17)2.1 数据输入模块原理图 (18)2.2 A/D模块原理图 (19)2.3 控制模块原理图 (21)2.4 显示模块原理图 (22)3 软件设计 (24)3.1 主程序流程图 (24)3.2 子程序介绍 (25)3.2.1 初始化程序 (25)3.2.2 中断子程序 (25)3.2.3 档位选择子程序 (26)4 主要芯片 (29)本科毕业论文4.1 AT89C52的功能简介 (29)4.1.1 AT89C52芯片简介 (29)4.1.2 引脚功能说明 (29)4.2 ICL7135功能简介 (32)4.2.1 ICL7135 芯片简介 (32)4.2.2 引脚功能说明 (33)4.3 LCD1602功能简介 (36)4.3.1 LCD1602芯片简介 (36)4.3.2 引脚功能说明 (36)4.4 CD4052的功能介绍 (39)4.4.1 CD4052芯片简介 (39)4.4.2 引脚功能说明 (39)4.5 CD4024的功能介绍 (39)4.5.1 CD4024芯片简介 (39)4.5.2 引脚功能说明 (40)4.6 OP07的功能介绍 (42)4.6.1 OP07的功能简介 (42)4.6.2 引脚功能说明 (42)结论 (44)致谢 (46)参考文献 (47)河南理工大学万方科技学院本科毕业论文前言数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。

数字交流毫伏表的设计毕业设计（论文）中文摘要毕业设计（论文）外文摘要目录1．引言 (6)2. 设计工具的简介 (7)2.1 主要设计工具的介绍 (7)2.1.1 PROTEL99简介 (7)2.1.2 绘制PCB时的注意事项 (7)3. 工作原理 (9)3.1一般数字电压表的基本工作原理 (9)3.2 本设计数字电压表的工作原理 (9)3.3 单元电路的原理及设计 (10)3.3.1 输入通道的设计 (10)3.3.2 反相放大器的设计 (11)3.3.3 AC/DC转换部分的设计 (12)3.3.4 量程自动转换电路的设计 (14)4. 整机的组装和调试 (22)4.1 整机的组装 (22)4.2 调试 (22)4.3 校验 (22)4.4 改进方案 (23)结论 (24)心得体会 (24)致谢 (25)参考文献 (25)附录A (27)附录B (29)1 引言在电量的测量中，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。

而且随着电子技术的发展，更需要测量弱电的电压，所以毫伏电压表就成为一种必不可少的测量仪器。

另外，由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、灵敏度和分辨率高、测量速度快等特点而倍受用户青睐，数字式交流毫伏表就是基于这种需求而发展起来的。

随着电子技术的不断发展，电子仪器的发展也是令人瞩目的。

总的来说，电子仪器有两个方向的发展趋势：一是向多功能、多参数、高精度、高速度方面发展，另一个是向实用化、小型化、数字化、廉价的通用或单一用途方面发展。

对于数字式电压表来说，一方面趋向于合并于数字式万用表中，另一方面趋向于使用方便、小型廉价的单一用途电压表。

本文所研制的数字式交流毫伏表的显著特点是测量范围宽，可测电压范围为500V以下，最大分辨率为0.01mV，且可以实现量程自动转换，操作简单，使用方便。

该电压表还具有在—定的测量范围内将量程自动选择在最佳位置的功能，从而可以快速、方便、准确地测量电压。

毕业设计(论文）题目：数字电压表的设计与制作年级专业：电气自动化14321班学生姓名：秦小钧指导教师：杨海蓉2016年10 月13 日毕业设计任务书毕业设计题目：数字电压表的设计与制作题目类型工程设计题目来源学生自选题毕业设计时间从 2016/09/25 至 2016/10/131.毕业设计内容要求:采用AT89S52作MCU，ADC0809（或其他芯片）进行AD转换，测量电压的范围为直流0-5V电压，四位数码管显示.2。

主要参考资料［1］万福君，潘松峰.单片微机原理系统设计与应用[M］,中国科学技术大学出版社，01年8月第2版[2]周责魁。

控制仪表与计算机控制装置［M] ,化学工业出版社,02年9月第1版[3]李青。

电路与电子技术基础［L］，浙江科学技术出版社,05年2月第1版[4］陈乐. 过程控制与仪表[M］，中国计量学院出版社，07年3月［5]孙育才. 新型AT89S52系列单片机及其应用[M］，清华大学出版社，05年5月第1版3.摘要本设计由A/D转换、数据处理及显示控制等组成，测量0～5V范围内的输入电压值,由4位共阳8段数码管扫描显示，最大分辨率0.1V，误差±0。

05V。

数字电压表的核心为AT89S52单片机和ADC0832 A/D转换集成芯片.关键词:数字电压表;单片机;AT89S52； ADC0832第一章设计方案的选择1。

1功能要求及设计目标采用AT89S52作MCU,ADC0809（或其他芯片)进行AD转换，测量电压的范围为直流0—5V电压，四位数码管显示。

(设计并制作出实物为优).1。

2 系统设计方案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AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。

智能型数字电压表的设计0 引言传统的电压表在测量电压时需要手动切换量程，不仅不方便，而且要求不能超过该量程。

如果在测量时忘记改变量程，则会出现很大的测量误差，甚至有将电压表烧坏的可能。

本文中采用运算放大器和集成多路模拟开关电路设计了电压表量程自动切换技术，通过单片机检测可实现电压表量程的自动转换。

它具有体积小，驱动电流小，动作快，结构简单，操作方便的优点，可用于实验教学中。

1 技术要求电压测量范围：0～500 V；测量精度：0．5％；量程自动切换；采用LED显示；可用现场提供的220 V交流电源。

2 基本原理基本原理如图1所示，信号经过衰减处理后通过采样保持器采样保持，由A／D转换成数字信号，再由单片机控制和计算后将结果送LED显示。

量程的自动切换由单片机通过程序控制多路模拟开关来完成。

由于要求采用现场的220 V交流电源，所以本文设计了电源电路，将220 V交流电转换成电路可用的低压直流电。

3 硬件系统设计在硬件电路设计中多次采用了电容滤波来消除干扰信号，同时采用了跟随器，跟随器的输入阻抗很大，可以解决信号传输中的衰减问题。

又考虑到单片机的驱动能力很小，在设计中加入了7407用来驱动LED显示。

整个硬件系统主要由以下几部分组成：(1)电压信号衰减电路：将输人的0～500 V被测电压信号衰减成0～5 V。

(2)量程自动切换电路：完成信号量程选择及其小数点位置选择。

(3)采样保持器：对模拟信号进行采样并保持。

(4)模数转换及控制电路：完成对采集的数据处理和对系统的控制。

(5)显示器：由74LS164和数码管组成，将测量的电压信号显示出来。

(6)整流电路：将交流电整流成直流电，作为电源给数字电压表供电。

3．1 电压信号衰减电路电压信号衰减电路如图2所示。

为了在输入大电压时不损坏电压表内部器件先对电压进行衰减，该设计中用阻抗进行1：100衰减，为防止衰减后信号电压过小又通过运算放大电路以及多路开关CD4052进行信号放大，其中的5．1 V稳压管起过压保护作用。