基于单片机的数字电压表设计

基于单片机的数字电压表设计(任务书,开题报告,论文13000字)
摘  要
电压、电流、功率是表示电信号能量大小的三个基本参量。三者只要测得其中之一就可得到其余两个。考虑到测量的准确性、安全性等因素，通常都通过测量电压，间接得到其余两者。电压表最常用的电压测量工具，其中基于单片机的数字电压表具有精确度高，显示清晰，测量方便等特点。数字电压表是通过A/D数模转换芯片，将电压的模拟信号转换为数字信号，之后再经由单片机处理并反映在显示器上。它可以直接测量0~5V的电压。
在本次设计所采用的主控芯片为AT89C51，A/D数模转换模块采用的是芯片ADC0809，显示模块采用的是LCD液晶显示器。本次设计的数字电压表具有测量多路不同量程电压的功能，同时设计了两种不同的方案，方案一通过不同按键来选择相应的量程，方案二则是循环显示各路所测的电压，方案一的多路不同量程分别为0~5V，0~12V以及0~24V，方案二在方案一的三路基础上添加了一个新的量程，0~20V。针对两种方案都进行了模拟仿真验证，并且根据方案一制作了实物电路。

关键词：单片机技术 模拟仿真 A/D转换 数字电压表  AT89C51       
Design Of Digital Voltmeter Based On SCM
Abstract
Voltage, current, and power are three basic parameters that represent the energy level of an electrical signal. The three can get the remaining two as long as one of them is measured. Taking into account the accuracy of the measurement, safety and other factors, usually the two are indirectly obtained by measuring the voltage. The most commonly used voltage measurement tool for voltmeters, in which the digital voltmeter based on single chip microcomputer has the characteristics of high precision, clear display and convenient measurement. The digital voltmeter converts the analog signal of the voltage into a digital signal through an A/D digital-to-analog conversion chip, and then processes it on the display and reflects it on the display. It can directly measure the voltage of 0~5V.
The main control chip used in this design is AT89C51, the A/D digital-to-analog conversion module uses the chip ADC0809, and the display module uses the LCD liquid crystal display. The digital voltmeter designed this time has the function of measuring multiple voltages of different ranges. At the same time, two different schemes are designed. The scheme 1 selects the corresponding range by different buttons, and the second scheme is to cyclically display the voltage measured by each channel. The multi-channel different ranges of scheme 1 are 0~5V, 0~12V and 0~24V respectively. Scheme 2 adds a new range, 0~20V, based on the three-way of scheme one. The simulation verification was carried out for both schemes, and the physical circuit was fabricated according to the scheme 1.

Key words: SCM:technology simulation;A/D conversion;digital voltmeter ;AT89C51
目录
摘  要    II
Abstract    III
第一章  绪论    1
1.1  数字电压表的研究意义    1
1.2  对系统任务的分析    1
1.3  设计思路    1
1.4  论文组成    2
第二章  主控芯片及编程环境介绍    3
2.1  主控芯片AT89C51介绍    3
2.2  编程环境的介绍    4
2.2.1 硬件电路设计平台    5
2.2.2 软件编程环境介绍    5
第三章  硬件电路的设计和实现    6
3.1  系统硬件电路整体构成    6
3.2  系统的工作原理    6
3.3  系统方案设计    6
3.3.1 方案一    7
3.3.2 方案二    7
3.4  A/D转换模块    7
3.4.1 ADC0808/0809综述    8
3.4.2 ADC0808/0809特点及内部结构    8
3.4.3 数模转换过程    9
3.5  晶振与复位模块    10
3.5.1 晶振电路    11
3.5.2 复位电路    11
3.6  显示模块    11
3.7  按键模块    13
3.8  分压设计    14
3.9方案二 硬件上的改动    15
第四章  软件程序的设计和实现    16
4.1  系统主流程及初始化程序    16
4.1.1 系统主流程    16
4.1.2初始化程序    17
4.2  方案一子程序模块    18
4.2.1 数模转换子程序    18
4.2.2 显示子程序    20
4.2.3 显示器相关子程序    22
4.3  方案二子程序    24
第五章 系统的仿真调试及焊接    28
5.1  环境配置    28
5.1.1 keil设置    28
5.1.2 proteus配置    29
5.2  调试及仿真过程    31
5.2.1 方案一调试详情    31
5.2.2 方案二调试详情    33
5.3 焊接实现    34
第六章  总结与展望    38
参考文献    39
致  谢    41
附  录    42