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更新于2023-05-30
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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。
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摘要:
本文介绍的是数字电压表的发展背景和利用单片机, 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 ,分三个
档位量程,即 ,,,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 时,系统会自动的将电压数值转换为以 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。
摘要
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。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 转换、数据处理及显示控制等三个模块。控制系统采
用 单片机, 转换采用 。
关键字介绍:单片机,, 转换,,数据处理。
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目录
一.数字电压表简介:.....................................................................................................................4
二.数字电压设计两种方案简介:.................................................................................................6
1.由数字电路及芯片构建。...................................................................................................6
2.由单片机系统及 A/D 转换芯片构建。..............................................................................7
三.单片机简介及本设计单片机的选择.........................................................................................7
1.常用单片机的特点比较及本设计单片机的选择..............................................................7
2.本设计使用的单片机的简介...............................................................................................8
四.各种显示器件的介绍和选择.....................................................................................................9
1.常用显示器件简介...............................................................................................................9
3

2.1602 液晶的参数资料................................................................................................. .......10
五.模数(A/D)转换芯片的选择................................................................................................12
1.常用的 A/D 芯片简介........................................................................................................12
2.模数(A/D)芯片 TLC2543 的资料............................................................. ...................13
六.总体设计........................................................................................................................... ........15
七.硬件电路系统模块的设计.......................................................................................................16
八.系统软件的设计................................................................................................................... ....21
1.汇编语言和 C 语言的特点及选择.................................................................... ................21
2.主程序设计.........................................................................................................................21
九.系统的调试........................................................................................................................... ....32
1. 硬件调试............................................................................................................................32
2. 软件调试............................................................................................................................32
十.总结................................................................................................................................... ........33
参考文献................................................................................................................................... ........34
一.数字电压表简介:
数字电压表出现在 年代初,8 年代末发起来的电压测量仪表,简称
9,它采用的是数字化测量技术,把连续的模拟量,也就是连续的电压值转
变为不连续的数字量,加以数字处理然后再通过显示器件显示。这种电子测量
的仪表之所以出现,一方面是由于电子计算机的应用逐渐推广到系统的自动控
制信实验研究的领域,提出了将各种被观察量或被控制量转换成数码的要求,
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即为了实时控制及数据处理的需要;另一方面,也是电子计算机的发展,带动
了脉冲数字电路技术的进步,为数字化仪表的出现提供了条件。所以,数字化
测理仪表的产生与发展与电子计算机的发展是密切相关的;同时,为革新电子
测量中的烦锁和陈旧方式也催促了它的飞速发展,如今,它又成为向智能化仪
表发展的必要桥梁。
如今,数字电压表已绝大部分已取代了传统的模拟指针式电压表。因为传
统的模拟指针式电压表功能单一,精度低,读数的时候也非常不方便,很容易
出错。而采用单片机的数字电压表由于测量精度高,速度快,读数时也非常的
方便,抗干扰能力强,可扩展性强等优点已被广泛的应用于电子及电工的测量,
工业自动化仪表,自动测试系统等智能化测量领域。显示出强大的生命力。
数字电压表最初是伺服步进电子管比较式,其优点是准确度比较高,但是
采样速度慢,重量达几十公斤,体积大。继之出现了斜波式电压表,它的速度
方面稍有提高,但是准确度低,稳定性差,再后来出现了比较式仪表改进逐次
渐近式结构,它不仅保持了比较式准确度高的优点,而且速度也有了很大的提
高,但它有一缺点是抗干扰能力差,很容易受到外界各种因素的影响。随后,
在斜波式的基础上双引伸出阶梯波式,它的唯一的进步是成本降低了,可是准
确宽,速以及抗干扰能力都未能提高。而现在,数字电压表的发展已经是非常
的成熟,就原理来讲,它从原来的一,二种已发展到多种,在功能上讲,则从
测单一参数发展到能测多种参数;从制作元件来看,发展到了集成电路,准确
度已经有了很大的提高,精度高达 .;读数每秒几万次,而相对以前,它的
价格也有了降低了很多。
目前实现电压数字化测量的方法仍然模'数()转换的方法。而数字电
压表种类繁多,型号新异,目前国际仍未有统一的分类方法。而常用的分类方
法有如下几种:
. 按用途来分:有直流数字电压表,交、直流数字电压表,交直流万
用表等。
. 按显示位数来分:有 : 位, 位,8 位,; 位, 位等。
4. 按测量速度来分:有低准确度,中准确度,高准确度等。
:. 按测量速度来分:有低速,中速,高速,超高速等。
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