基于pc的数字电压表设计(1)

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果基于PC的数字电压表设计(1)本文运用at89s51和ad678进行a/d转换,根据数据采集的工作原理,设计实现数字电压表,最后完成单片机与pc的数据通信,传送所测量的电压值数字电压表的设计和开发,已经有多种类型和款式。传统的数字电压表各有特点,它们适合在现场做手工测量,要完成远程测量并要对测量数据做进一步分析处理,传统数字电压表是无法完成的。然而基于pc通信的数字电压表,既可以完

2、成测量数据的传递,又可借助pc,做测量数据的处理。所以这种类型的数字电压表无论在功能和实际应用上,都具有传统数字电压表无法比拟的特点,这使得它的开发和应用具有良好的前景。新型数字电压表的整机设计该新型数字电压表测量电压类型是直流,测量范围是-5～+5v。整机电路包括:数据采集电路的单片机最小化设计、单片机与pc接口电路、单片机时钟电路、复位电路等。下位机采用at89s51芯片,a/d转换采用ad678芯片。通过rs232串行口与pc进行通信,传送所测量的直流电压数据。整机系统电路如图1所示。课题份量和难易程度要恰

3、当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果数据采集电路的原理在单片机数据采集电路的设计中,做到了电路设计的最小化,即没用任何附加逻辑器件做接口电路,实现了单片机对ad678转换芯片的操作。ad678是一种高档的、多功能的12位adc,由于其内部自带有采样保持器、高精度参考电源、内部时钟和三态缓冲数据输出等部件,所以只需要很少的外部元件

4、就可以构成完整的数据采集系统,而且一次a/d转换仅需要5ms。540)=540"vspace=5>在电路应用中,ad678采用同步工作方式,12位数字量输出采用8位操作模式,即12位转换数字量采用两次读取的方式,先读取其高8位,再读取其低4位。根据时序关系,在芯片选择/cs=0时,转换端/sc由高到低变化一次,即可启动a/d转换一次。再查询转换结束端/eoc,看转换是否已经结束,若结束则使输出使能/oe变低,输出有效。12位数字量的读取则要控制高字节有效端/hbe,先读取高字节,再读取低字节。整个a/d操作大致如

5、此,在实际开发应用中调整。由于电路中采用ad678的双极性输入方式,输入电压范围是-5～+5v,根据公式vx10(v)/4096*dx,即可计算出所测电压vx值的大小。式中dx为被测直流电压转换后的12位数字量值。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果rs232接口电路的设计at89s51与pc的接口电路采用

6、芯片max232。max232是德州仪器公司(ti)推出的一款兼容rs232标准的芯片。该器件包含2个驱动器、2个接收器和1个电压发生器电路提供tia/Eia-232-f电平。max232芯片起电平转换的功能,使单片机的ttl电平与pc的rs232电平达到匹配。串口通信的rs232接口采用9针串口db9,串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现:同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连,两个串口相连或一个串口和多个串口相连。在实验中,用定时器t1作波特率发生器,其计数初值x按以下公式计算:540)=540"

7、vspace=5>串行通信波特率设置为1200b/s,而smod=1,fosc=6mhz,计算得到计数初值x=0f3h。在编程中将其装入tl1和thl中即可。为了便于观察,当每次测量电压采集数据时,单片机有端口输出时,用发光二极管led指示。软件编程课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果软件程序主要包括:下位

8、机数据采集程序、上位机可视化界面程序、单片机与pc串口通信程序。单片机采用c51语言编程,上位机的操作显示界面采用vc++进行可视化编程。在串口通信调试过程中,借助“串口调试助手”工具,有效利用这个工具为整个系统提高效率。单片机编程下位机单片机的数据采集通信主程序流程如图2所示、中断子程序如图3所示、采集子程序如图4所示。单片机的编程仿真调试借助waveXX仿真器,本系统