基于单片机的数字电压表设计开题报告(共5页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上本科生毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目基于单片机的数字电压表的设计设计（论文）题目来源 自选课题设计（论文）题目类型工程设计起止时间2010.12至2011.6一、 设计（论文）依据及研究意义： 数字电压表出现在上世纪50年代初，60年代末发张起来的电压测量仪表，简称DVM，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，加以数字处理然后通过显示器件显示。这种电子仪表之所以出现，一方面是由于电子计算机的应用推广到系统的自动控制信号的实验领域，提出了各种被观测量或被控制量转换成数字量的要求，即为了实时控制和数据处理的要求；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发展，为数字化仪表的出现提供了条件。所以，数字化测量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琐与陈旧方式也促进了它的飞速发展。如今，它又成为向智能化仪表发展的必要桥梁。 如今，数字电压表已经绝大部分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，读数的时候非常不方便还经常出错，而采用单片机的数字电压表由于测量精度高，速度快，读数时也非常方便，抗干扰能力强，可扩展性强等优点已被广泛应用与电子和电工测量，工业自动化仪表，自动测量系统等领域。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，但是采样速度较慢，体积重达几十公斤。继之出现了谐波式电压表，它的速度方面稍有提高但准确度低，稳定性差，再后来出现了比较式仪表改进逐次渐进式结构，它不仅保持了比较是准确度高的优点，而且速度也有了很大的提高，但它有一缺点就是抗干扰能力差，很容易受到外界因素的影响，随后，在谐波式的基础上双引申出阶梯波式，它的唯一进步就是成本降低了，可是准确度，速度及抗干扰能力都未提高。而数字电压表的发展已经非常成熟，就原理来讲，它从原来的一两种已经发展到多种，在功能上讲，它从测单一的参数发展到能测多种参数；从制作原件看，发展到集成电路，准确度已经有了很大的提高，精度已经达到1NV，读数速度达到每秒几万次，而相对以前价格已经降低了很多。 目前实现电压数字化测量的方法仍然是模数（A/D）转换的方法。数字电压表分类繁多，日常生活中一般根据原理的不同进行分类，大致分为：比较式，电压时间变换式，积分式等。 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经常。而且随着电子技术的发展，更是需要经常测量高精度的电压，所以数字电压就成为必不可少的测量仪器。另外，数字测量仪器具有读数准确方便，精度度高，误差小，灵敏度高，分辨率高，测量速度快等特点倍受用户亲睐，数字电压表的设计就基于这种需求发展起来。 本设计将用AD转换芯片AD574对模拟信号进行转换，AD转换芯片AD574的基准电压端，被测量电压输入端分别输入基准电压和被测电压。AD转换芯片AD574将被测量电压输入端所采集到的模拟电压信号转换成相应的数字信号。然后再通过对单片机AT89SC52进行软件编程，使单片机按规定的时序采集这些数字信号，通过一定的算法计算算出被测量电压值，最后驱动数码管进行电压显示。参考文献： 1. 李广第.单片机基础M.北京航空航天出版社.2何立民.单片机应用技术选编M.北京航空航天出版社. 3康华光.电子技术基础（模拟部分）M.高等教育出版社. 4康华光.电子技术基础（数字部分）M.高等教育出版社.5陈尚松.电子测量与仪器M.电子工业出版社. 6吴金戍.8051 单片机实践与应用M.清华大学出版社.7黄志伟.全国大学生电子竞赛培训教程M. 电子工业出版社.8. 刘星桥；陆秀银；唐碧强等，基于单片机的高精度数字直流电流源设计J，微计算机信息，2006.22卷（11-12期）,99-102.  9. 江思敏. Protel电路设计教程.清华大学出版社. 二、 设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线） 主要研究内容：1、 AD转换模块2、 单片机控制模块3、 数码管显示模块4、 按键控制模块 预期目标： 能实现档位选择；数字显示；直流电压测量；具有正、负电压极性显示、小数点显示和超量程显示。 技术方案： 硬件框图：数码管显示模块单片机控制模块逐次逼近A/D转换模块量程准换模块 图1 数字电压表基本组成框图系统初始化软件流程图 判断量程确定档位从A/D中读取数据 数据处理数码管显示图2 软件流程图AD转换流程图 开始读取高8位左移4位读取低四位返回 图3 AD转换序流程图三、设计（论文）的研究重点及难点：研究重点：1.单片机控制模块2.实物制作的误差控制与调试研究难点：1.软件程序的编写2.如何提高测量的精度以及误差的控制四、 设计（论文）研究方法及步骤（进度安排）：第 12 周 ，进行单片机及其他所需芯片资料查询；第 34 周 ，理解电路设计原理，进行程序设计；第 57 周 ，进行相关电路的设计、调试，并实现基本功能；第 8 周 ，进行设计论文的编写；第 911 周，对论文进行修改并完成终稿；第1213周，准备毕业设计论文答辩； 第 14 周 ，进行毕业设计论文答辩。五、 进行设计（论文）所需条件：硬件：计算机，AT89S52单片机，AD574芯片,数码管等。软件：MCS51单片机仿真开发系统，单片机开发板。此外还需要丰富的相关资源，自身的知识准备，电脑软件的辅助(protel99se和keiluvsion2)对电路进行设计和仿真；指导老师的指导和帮助；同学之间的互相帮助六、 指导教师意见： 签名： 年 月 日专心-专注-专业