简易数字电压表的设计【开题报告】

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1、毕业论文开题报告通信工程简易数字电压表的设计一、课题研究意义及现状在电量的测量中，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，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字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、灵敏度高和分辨率高、测量速度快等特点而倍受用户青睐，数字式电压表就是基于这种需求而发展起来的。数字电压表（DigitalVoltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流或交流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪

2、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。综合大部分资料文献之后发现，数字电压表一般有数字电路实现，单片机实现等。由数字电路及芯片构建的数字电压表一般又分为三位半和四位半，即分别有三位完整显示位和四位完整显示位，最高位都只显示0或者1。它由模拟电路与数字电路两大部分组成，模拟电路和数字电路是相互联系的，由逻辑控制电路产生控制信号，按规定的时序将A/D转换器中个组模拟开关接通或断开，保证A/D转换正常进行。A/D转换结果通过计数译码电

3、路变换成段码，最后驱动显示器显示出相应的数值。单片机的发展已经成熟，利用单片机系统的软硬件结合，单片机起着连接硬件电路与程序运行及存储数据的任务，一方面，它将A/D转换器、显示器和语音芯片等通过I/O口地址线和数据线连接起来；另一方面，它将用户下载的程序通过控制总线控制数据的输入输出，从而实现册电压的功能。传统的模拟电压表不仅使用不方便，而且测量的精度也往往达不到要求，给使用者造成误差及损失。本设计利用单片机系统结合AD采集芯片，不仅成本上比过去低廉，测量时使用方便，携带也方便，最主要的是精度高并且可控制，符合科技潮流的发展。目前，各种数字电压表已

4、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，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。二、课题研究的主要内容和预期目标主要内容：方案总体设计；控制系统硬件电路设计（显示采用4位数码管或液晶模块）软件流程图设计，程序编写；电气原理图的绘制。方案：采用的是Atmel公司生产的AT89C51。它是低电压、低功耗、高性能的CMOS8位单片机，单片机起着连接硬件电路与程序运行及存储数据的任务，一方面，它将A/D转换器、显示器和语音芯片等通过I/O口地址线和数

5、据线连接起来；另一方面，它将用户下载的程序通过控制总线控制数据的输入输出，从而实现册电压的功能。A/D转换器选用的是ADC0809。AD0809为逐次逼近法8位模拟输入的芯片（所以分辨率为8位），转换电压为-5V～+5V，转换时间为100uS，单一+5V电源供电。与双积分A/D转换器相比，逐次逼近法A/D转换器在精度、速度和价格上都适中，是最常用的A/D转换器，能够符合实验中的要求。基本目标：简易数字电压表可以测量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。测量最小分辨率为0.019V，测量误差为0.02V。LED显示器

6、ADC0809电源电路串口通信上点复位单片机三、课题研究的方法及措施由于单片机的发展已经成熟，利用单片机系统的软硬件结合，可以组装出许多的应用电路来。本课题所设计的电压表就是采用单片机的方案。方案是利用单片机系统与模数转换芯片、显示模块等的结合构建数字电压表。系统框图如下图：图1-1数字电压表系统设计方案框图本课题的单片机采用的是Atmel公司生产的AT89C51。它是低电压、低功耗、高性能的CMOS8位单片机。除主控设备之外另一个起核心芯片A/D转换芯片，A/D转换器选用的是ADC0809。AD0809为逐次逼近法8位模拟输入的芯片（所以分辨率为

7、8位），转换电压为-5V～+5V，转换时间为100uS，单一+5V电源供电。与双积分A/D转换器相比，逐次逼近法A/D转换器在精度、速度和价格上都适中，是最常用的A/D转换器，能够符合实验中的要求。这次实验ADC0809在进行A/D转换时需要有CLK信号。产生CLK信号只有用软件来实现了，这是最大的难点。还有单片机不支持小数，还要把把信号扩大再放入寄存器里。难点会有很多，要多翻过去做的类似的实验，上网查资料和请教老师同学的帮助来解决。四、课题研究进度计划毕业设计期限：自2010年10至2011年5月。第一阶段（5周）：学习和查找89C52单片机相关

8、理论知识，熟悉相关开发软件以及调试用开发板，完成开题报告、文献综述、外文翻译。具体安排如下：第1周：查找相关资料，了解频率