数字电压表课程设计报告

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1、 信息与电气工程学院 课程设计报告课程设计报告 课课 程程 单片机原理及应用单片机原理及应用 题题 目：目： 数字电压表数字电压表 专专 业：业： 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 任务书任务书 题题 目目 时时 间安排间安排 目目 的：的： 要要 求：求： 总体方案实现：总体方案实现： 指导教师评语：指导教师评语： 评分等级： 【评分等级： 【 】 指导教师签名：指导教师签名： 1 1 数字电压表的概述数字电压表的概述 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

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。 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 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。重点介绍单片 A/D 转换器以及由它 们构成的基于单片机的数字电压表的工作原理。 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

3、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。 数字电压表把电子技术、 计算技术、 自动化技术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起， 成为仪器、 仪表领域中独立而完整的一个分支， 数字电压表标志着电子仪器领域的一场革命， 也开创了现代电子测量技术的先河。本设计采用了以单片机为开发平台，控制系采用 AT89C52 单片机，A/D 转换采用 ADC0809。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便进 行 8 路其它 A/D 转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。简易数字电压测量电路由

4、A/D 转换、数据处理、显示控制等组成。 模拟式电压表具有电路简单、成本低、测量方便等特点，但测量精度较差，特别是受 表头精度的限制， 即使采用 0.5 级的高灵敏度表头， 读测时的分辨力也只能达到半格。 再者， 模拟式电压表的输入阻抗不高， 测高内阻源时精度明显下降。 数字电压表作为数字技术的成 功应用，发展相当快。数字电压表（Digital VoIt Me-ter，DVM） ，以其功能齐全、精度高、 灵敏度高、 显示直观等突出优点深受用户欢迎。 特别是以 A/D 转换器为代表的集成电路为支 柱，使 DVM 向着多功能化、小型化、智能化方向发展。DVM 应用单片机控制，组成智能仪表； 与计算

5、机接口，组成自动测试系统。目前，DVM 多组成多功能式的，因此又称数字多用表 （Digital Multi Meter，DMM） 。 DVM 是将模拟电压变换为数字显示的测量仪器，这就要求将模拟量变成数字量。这实 质上是个量化过程， 即将连续的无穷多个模拟量用有限个数字表示的过程， 完成这种变换的 核心部件是 A/D 转换器， 最后用电子计数器计数显示， 因此 DVM 的基本组成是 A/D 转换器和 电子计数器。 DVM 最基本功能是测直流电压，考虑到仪器的多功能化，可将其他物理量，如电阻、 电容、交流电压、电流等，都变成直流电压，因此，还应有一个测量功能选择变换器，它包 含在输入电路中。DV

6、M 对直流电压直接测量时的测量精度最高，其他物理量在变换成直流电 压时，受功能选择变换器精度的限制，测量精度有所下降。 2 2、工作原理、工作原理 系统采用 12M 晶振产生脉冲做 8031 的内部时钟信号， 通过软件设置单片机的内部 定时器 T0 产生中断信号。 利用中断设置单片机的 P2.4 口取反产生脉冲做 8031 的时钟信号。 通过键盘选择八路通道中的一路，将该路电压送入 ADC0809 相应通道，单片机软件设置 ADC0809 开始 A/D 转换，转换结束 ADC0809 的 EOC 端口产生高电平，同时将 ADC0809 的 EO 端口置为高电平，单片机将转换后结果存到片内 RAM。系统调出显示子程序，将保存结果转 化为 0.00-5.00V