数字电压表的设计毕业设计论文

田唯迪：数字电压表的设计

华东交通大学理工学院

Institute of Technology.

East China Jiao tong University

毕业设计

Graduation Design

（2011 —2015 年）

题目数字电压表的设计

分院：电气与信息工程分院

专业：工程及其自动化

班级：电力2011-1

学号：

学生姓名：田唯迪

指导教师：

起讫日期：2015-01-01—2015-05-10

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摘要

在电子应用领域，工业自动化仪表已经有了非常广泛的应用。本文设计的数字电压表以AT89C51单片机为主要控制器件，利用ADC0808把模拟信号转换为数字信号并加以显示的电路。它的设计主要包括硬件电路和系统程序两部分设计。硬件电路主要是单片机最小设计模块、A/D转换模块和显示模块的设计，系统程序设计则是通过AT89C51单片机先将系统初始化，通过ADC0808转换芯片把模拟量转换成数字量，最后通过数码管显示数据。设计的数字电压表的测量范围为200mv—10v，对直流电压进行测量。该电路功能强大，有报警系统，可控制测量范围，数码管显示精度高，可扩展性强等优点。

数字电压表的应用在很多领域，有非常好的应用前景。对数字电压表进行研究很有必要性。这对我们研究单片机技术是很有帮助的。

关键词：AT89C51；ADC0808；电压测量；A/D转换

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田唯迪：数字电压表的设计

Abstract

In electronic applications, industrial automation instruments have a very wide range of applications. This design of a digital voltmeter to AT89C51 microcontroller as the main control device, use it ADC0808 analog signals into digital signals and display them circuit. Its design includes hardware and system design program in two parts. The hardware circuit design module is the smallest single-chip design A / D converter module and display module, system programming is through the first AT89C51 SCM system initialization, by ADC0808 converter chip to convert analog to digital, and finally through a digital display data. Measuring range designed digital voltmeter is 200mv-10v, DC voltage measurement. The circuit is powerful, alarm system, control measuring range, digital display and high precision, scalability and other advantages.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。

Application of digital voltmeter in many areas, there is a very good prospect. Conduct research on the digital voltmeter very necessity. This single-chip technology for our study is helpful.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

Key words: T89C52; ADC0808; V oltage measurement；A/D converter

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目录

摘要 (1)

英文摘要 (2)

目录 (3)

引言 0

1 绪论 (1)

1.1选题的依据及意义 (1)

1.2 国内外现状研究及发展趋势 (1)

1.3研究的主要内容 (2)

2设计方案与论证 (3)

2.1电压表功能设计 (3)

2.2设计思路 (3)

2.3设计方案 (3)

3系统硬件电路的设计 (5)

3.1单片机最小系统设计 (5)

3.1.1 AT89C51单片机的主要特征 (5)

3.1.2 时钟电路 (6)

3.1.3 复位电路 (7)

3.2 A/D转化模块 (7)

3.2.1 A/D转化器的工作原理 (7)

3.2.2 ADC0808主要特征 (8)

3.3显示模块设计 (9)

3.3.1数码管介绍 (9)

3.3.2数码管显示模块电路 (10)

3.3.3 LED数码管与单片机接口设计 (11)

3.4 高阻隔放大电路 (12)

3.5 总体电路设计 (12)

4 程序设计 (14)

4.1主程序流程图 (14)

4.2 A/D转换子程序流程图 (15)

4.3显示子程序 (17)

4.4编程软件keil介绍 (17)

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5 仿真与调试 (18)

5.1 protues仿真的介绍 (18)

5.2 protues仿真电路图 (18)

5.3仿真结果 (19)

总结 (22)

参考文献 (23)

附录 (24)

后记.................................... 错误！未定义书签。

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引言

数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，能将连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续的、离散的数字形式并加以显示的仪表。目前，数字电压表已被广泛用于电子电气测量、工业自动化仪表、自动测试系统等领域。

数字电压表有很多优点：(1).通过数码管显示数字清晰直观，读数准确，相对于借用指针和刻度盘的读数有了很大的改进。(2).数码管显示位数多，能测量的范围更加广，用途更加广泛。(3).测量准确度高，误差越来越小。准确度表示测量结果与真实值的一致性，反映了测量误差的大小。(4).分辨率高。数字电压表测量灵敏度高，微小电压变化能在数码管的动态显示中显示。(5).扩展能力强。在数字电压表的基础上,可改造成用于不同工业领域的仪器仪表。(6).测量速率快。它取决于A/D 转换器的转换速率。测电压时，电表两端接触被测电压，数码管即刻显示被测电压数值，相对于指针和刻度盘测量更加稳定和便捷。(7).输入阻抗高。数字电言表在测量时从被测电路上吸取的电流极小，为显示更加精确，可以用放大电路放大电流，不会影响被测信号源的工作状态，能减小由信号源内阻引起的测量误差。(8).集成度高，耗能少。新型的数字电压表采用CMOS大规模集成电路，工作状态时功耗很低，电池可用时间长。(9).抗干扰能力强。（10）测量电压时系统恢复初始化，无需像指针式电压表那样置零。

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1 绪论

1.1选题的依据及意义

微型单片机自上世纪70年代首次出现，因为其价格低而性能有很高，便于携带所占地方小、可以适配各种功能等等特点很快便引起了人们关注度，之后很多年的发展，现在常见于家用电器控制，节能设备、电子仪器、智能机器人等方向也有着广泛的应用，在军事设备、工业控制领域都用到单片机控制，可见现在的单片机更加微型，智能，在提高了产品的功能与质量同时，还降低了设计和使用成本。

传统模式的电压表测量精度低，容易引入误差，测量范围小，功能简单，不能满足数字化时代的需求，很有必要选用既要精度高又要有很强的抗干扰能力，并且同时还需要满足扩展性强，外形小巧集成方便的芯片最为首选，体积小易于携带，还能与电脑端进行实时通信。现阶段，在电工检测方向、工业自动化仪表控制、智能自动测试系统中，由A/D 转换器作为核心器件的数字电压表被越来越广泛的应用，并且再有很大的份额和很强的生命力。由DVM技术发展而形成的通用及专用的更高级的数字仪器仪表也更多的应用在监测电量和非电量的测试中并且得到了较快的发展，也将这项技术提高到了崭新高度。

1.2 国内外现状研究及发展趋势

电子技术近20年的发展，微电子技术、计算机技术、集成技术、网络技术等高新技术越来越成熟。在这样的情况下，人们不断对数字电压表提出了更高的要求，加快了数字电压表的发展，技术人员要求数字电压表速度更快、性能更稳定，灵敏度更高、以及操作更方便，做到成本更低，样品量提供量更少、和零污染。

数字电压表的发展大致如下：

1. 新技术的广泛应用

新的A/D转换技术于上世纪90年代初在世界许多国家研发。自动校准技术、A/D转换技术、资源再利用技术，使得数字电压表更加精度化、智能化、经济化、环保化，向着更高水平发展。

2. 智能化阶段

在电子技术、大规模集成电路及计算机技术日新月异的大背景下，人们很快研制出并量产了DVM数据处理和可编程程序在微处理器控制下的芯片，因为数字电压有数据存储器

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ROM并使用C软件编程，通过可进行信息处理，仪器仪表经过接口监测系统，从而进行自校、自检，自查三个步骤，以及高准确性的运行，这样便实现了监测系统的智能化当前，智能化的DVM的出现以及智能化仪表发展的良好态势，DVM将会成为未来的发展趋势，并且会得到更多领域的应用。这样为各种物理量的动态检测的实现提供了可能。

1.3研究的主要内容

本文介绍的一种简易数字电压表。主要是由AT89c51单片机控制，显示模块由A/D转换器和数码管控制，数据处理模块及显示模块组成，芯片由ADC0808采集到的模拟量转化为相应的数字量再传送到相应的模块处理中。芯片的主要任务是处理数据，并且把0808送来的数字量进行分析处理，再送到显示模块中显示，由于元件较少，成本低，测量精度和可靠性较高系统的数字电压表电路简单实现。

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2设计方案与论证

2.1电压表功能设计

（1）对直流电压的测量。

（2）能对常见的交流信号的电压进行测量。

（3）测量电压的范围从200mv到10V之间。

（4）当输入电压过大时能够具有保护功能。

（5）显示功能。

（6）其它附加功能。

2.2设计思路

电压表由模拟和数字转换两大部分，电路应尽量采用中、大规模集成电路。

（1）为了满足各方面的设计需求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。

（2）ADC0808和输入放大器用来用作A/D转换器，基准电源构成了模拟部分；数字部分由计数器、译码器、电流放大器、逻辑控制器、振荡器和显示器构成。数字量经由转换器将输入端输入的模拟量转换而成，与此同时产生控制信号并根据产生的频率，经过分析处理整合检测最终输出需要显示的数字。

（3）电压显示采用两位一体的LED数码管。

（4）LED数码的段码输入,由并行端口P0产生：位码输入，用并行端口P2低两位产生；小数点位由P2口产生。

2.3设计方案

转换电路、A/D转换、单片机、时钟电路、复位电路、模拟电压输入构成了硬件设计电路。硬件电路设计图如下图所示：

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图2-1 数字电压表总体设计方案图

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3系统硬件电路的设计

3.1单片机最小系统设计

3.1.1 AT89C51单片机的主要特征

AT89C51单片机的外形如图3-1所示：

图3-1 AT89C51引脚图

P0口引脚：这组引脚共有8个引脚，P0.0-P0.7这8个引脚有两种不同的功能，分别用于通用I/O口和对片外存储器的读/写数据，P0口的字节地址为80H，口的各位口线具有完全相同但又相互独立的逻辑电路，有一个锁存器两个三态输入缓冲器一个多路转接开关，实际控制中，P0口多数情况下都是作为地址/数据线使用。

P1口引脚：只可作为普通的I/O口使用，在电路结构上和P0口不同，因为P1口只传送数据，所以不再需要转换开关，P1口是准双向口，P1口作为输出用时，可以独立对外提供推拉电流负载，外电路就不再需要上拉电阻，作为输入使用时，必须在锁存器写入1，使FET截止。

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P2口：P2口字节地址为0A0H，实际控制中为系统提供高位地址，这个功能和P0口一样，在电路中有一个多路转接开关，但是转接开关的一段不再是作为地址数据使用，二就是单一的作为地址用而控制功能是它的第二大功能，但是每个引脚不完全一样。

ALE：地址锁，使地址锁存于使能端。访问外部存储器，如RAM、ROM。

有51个外部总线，16位地址线，数据线为8，而低8位的地址跟数据线是重合，所以单独访问低8位的地址和数据，这就需要用到ALE信号。

访问存储器的时候，P2口输出高地址，P0输出低地址。利用外部的锁存器（设计用74HC245存储器）配合ALE脉冲，锁存P0地址，这时读写信号开始起作用，P0口读入或者输出数据。

RST：单片机复位电路，当单片机系统在运行中受到环境干扰时，程序运行若有错误，及时按复位按钮，系统电路将自动初始化，起重置作用。

在设计时单片机系统如上图3.1

P0口接收由ADC0808送来的数据，然后通过P1口将数据送给LED显示器，通过显示器将数值都显示出来。

3.1.2 时钟电路

单片机中指令执行都需要在晶振产生的固有频率下进行，按节拍有顺序的一次进行下去，而单片机时钟脉冲是由时序电路发出的。单片机芯片内部有一个串联的反相放大器来增强震荡器高增益，XTAL1为输入端，XTAL2为输出端，用一个晶振和 2个30uf的电容构成时钟电路，如下图所示：

图3-2 时钟电路

电路中的器件选择有三种方法，一是通过计算，二是实验确定，三是参考一些典型电路，电容器C1和C2取值范围是30±10uF，本文选择了30uF的电容，这样会对对震荡频率起到调节的作用电路产生的时钟信号震荡频率由石英晶振来决定，最高可选24MHz，本系统中选择6MHz作为时钟信号的震荡频率。

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3.1.3 复位电路

复位电路是用来返回到电路设备初始化状态的电路，AT89C51的上电复位电路，只要在复位输入引脚上接一电容在ACC上端，下端接地就行了。CMOS型单片机，由于在RST 端内部有一个下拉电阻，故可拆除外部电阻，外接电容减至10uF。上电复位的工作过程：在加电时，复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号，此高电平信号随着Vcc 对电容的充电过程而逐渐回落，RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。加在RST 端的高电平信号要维持足够长的时间才能保证系统可靠复位。一般来说复位方式有上电自动复位和按钮复位两种。图3-3是AT89c51单片机的上电复位和按钮复位组合电路。

图3-3 复位电路

3.2 A/D转化模块

现实中大多数都是模拟量，这样并不能被我们直接采用，所以人们研制了数字量的器件，它能把模拟的物理量转变成我们能够利用的数字量，这是单片机几桶收集整理转变数据的关键，在电路设计中必不可少，经过人们不断努力改进，现在的转换器已经具备了很强的抗干扰能力，转换精度十分准确，性能强，价格低廉，种类多，常用的有逐次逼近型，双重积分型等。逐次逼近式A/D转换的转换速度和精度都比双积分型更高，ADC0808转换器可以与单片机连接，把转换得到的数字量送入单片机，并对数字量进行分析和显示。每个位比较一次，那么一个n位久需比较n次，这过程中所消耗的由位数和单片机时钟周期来共同决定，因为现实中更注重效率，而逐次逼近型A/D转换器转换速度快，在现实的生产生活中被大量采用。

3.2.1 A/D转化器的工作原理

转换器要想工作，必须先做几个步骤如寄存器每一个都必须归零，开始转换工作时，必须将最高位置高电也就是置1才能把数据送入转换器中进行转换，转换后的结果与输入时的比较，若经转换的模拟量小于输入的模拟量，则1被保留，如转换的模拟量大于输入的模拟量，则1不保留，接着第二位第三位第四位并最终到最低位，最终寄存器中所存储的便是输入模拟量所对应的二进制的数字量。

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3.2.2 ADC0808主要特征

ADC0808是有使能控制端和微机直接接口的CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，首先应用在智能仪器和机床控制领域片内可以对模拟电压信号对8路同时进行转换，之所以这么做，是因为ADC0808与其他相比有着先天的优势:第一，它是8路8位的转换器；其次，8路模拟开关并具有锁存控制功能再次可以接各种微控制器口；第三，锁存三态，与TTL转换电压低且精度高低功耗等特点。

ADC0808的外部引脚特征：

ADC0808有28条引脚，其引脚图如下所示：

图3-4 ADC0808的引脚图

下面说明各个引脚功能：

IN0-IN7（8条）：用来进行输入控制转换模拟电压。

地址控制：ALE为地址输入锁存许可线，输入高电平时有效，当ALE置高电平时，做为地址输入线使用。

START：启动信号脉冲线，正脉冲宽度不小于100ns，否则无法启动，

EOC: 标志着转换结束的输出线，电位处于高电平时则表示A/D转换已经结束，且数字量自动锁入锁存器中。

D1-D8：数字量输出端口，D8位最低位，D1位最高位。

OE：输出允许端，高电平时，把转换后的数字量通过D1-D8引脚上输出。

REF+、REF-:输入电压参考量，指给电阻阶梯网络的参考电压和标准值。

Vcc、GND: Vcc一般R与EF+连接在一起为主电源输入端，地端是GND与REF-连接在一起，这样便是VCC ，GND的作用。

转换器和单片机的链接，如下图：

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图3-5转换器和单片机的链接

3.3显示模块设计

3.3.1数码管介绍

本文的电压值是选用LED数码管来显示的。LED数码管由8个发光二极管组成，其中7个按“8”字型排列，还有一个是位于右下角且发光管的圆点形状为dp，用来显示小数点。LED有低功耗、亮度强、线路简单、寿命长等优点，数码管的引脚图如图3-6所示：

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图3-6数码管引脚排列

发光二极管有两种接法，分别是共阳极接法和共阴极接法，把8个点连在一起，高电平在公共端接入的叫共阳极，低电平在公共端接入的叫共阴极。

数码管有静态和动态两种显示方式。静态显示，就是指一个I/O端口只能控制一个数码管的段码数据。这样各个数码管显示相对独立，每个数码管接收的显示字符一经确定，相应I/O口的输出段码将保持不变，直到显示下一个字符，此特点使得数码管的显示亮度也较高。但是也存在着缺点，大量的I/O端口在数码管过多时将被占用。

动态显示，指逐位地点亮显示器的各个位，点亮一次显示器的亮度与间隔时间、导通电流和点亮时间的比例三者相关。动态显示的亮度要比静态显示要暗，所以在选择静态显示电路中的限流电阻应该要大于限流电阻时阻值，防止数码管损坏。采用了自动显示8路模拟电压值动态显示对于设计的实现非常容易。

3.3.2数码管显示模块电路

数码管要求的驱动电流在10mA～20mA，为防止数码管灌入的电流太大，超出了单片机允许的电流范围而导致器件损坏，在P1口输出段码显示处，要加入10K的限流电阻排阻，一共8个同阻值的电阻，分别对应LED的8个接口，既保护数码管，又简单电路。本设计选用软件译码的方式来简化电路和进行数值显示。显示电路采用LED数码管通过软件译码动态显示，通过单片机的P1、P3.2、P3.3、P3.5口控制。通过译码器驱动将依次循环点亮数码管,如图3-7所示：

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图3-7 数码管电路

3.3.3 LED 数码管与单片机接口设计

LED 驱动电路设计是一个很重要的问题，单片机的I/O 口产生的电流并不能直接驱动LED ，驱动电路能力太差，这样就会导致显示器亮度低，这时，只要用驱动电路产生足够的电流，LED 就能正常工作。在LED 驱动电路的设计过程中，可以利用上拉电阻解决这种问题，就是可以在LED 的DP 引脚到P0口和7段显示引脚之间接上上拉电阻，以此来增强P0口的驱动能力，LED 以正常的亮度运行。如图3-8所示。

图3-8 数码管与单片机的链接

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3.4 高阻隔放大电路

采用LM324运放构成的前级信号调理电路，作为衰减信号的缓冲，提高输出阻抗，电压不变，电流增大，保证输出稳定并减小后级电路对信号的影响，避免冲击电压对运放的危害，加一个电容保护电路。

图3-9 高阻隔放大电路

3.5 总体电路设计

总结以上的设计，利用protues软件绘制出简易的数字直流电压表电路原理图。数字直流电压表电路图的工作原理是：输入模拟电压，对模拟电压信号进行处理然后再由ADC0808的IN0通道进入，这样经过转换后的数字量经过D0-D7输出通道再传送给单片机芯片的P1口，接收到的数字量可以通过AT89C51进行数据处理，通过P0口输出给译码器，从而7段数码管的显示段码再传送给74HC245译码然后去驱动LED，还控制P2.0、P2.1、P2.2的段选以及小数点。此外，AT89C51还控制ADC0808的工作，单片机AT89C51通过从ALE引脚输出方波，接到ADC0808的CLOCK,P3.0发正脉冲启动A/D转换，A/D转换完成产生中断，单片机进入中断程序，从P1口读取转换的P3.1置高电位，然后送给LED显示。

总体电路设计完毕，利用Proteus制出硬件的原理结构图，并作相应的检查、修改、及测试，直至完成完善的硬件原理结构图。本设计目的是能对电压进行测量，显示的功能和其他相应的软件配合。如图3-10所示：

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图3-10 系统电路图

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数字电路课程设计题目选编

数字电路课程设计题目选编 1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现 简介及要求：水箱水位自动控制器，电路采用CD4011 四与非门作为处理芯片。要求能够实现如下功能：水 箱中的水位低于预定的水位时，自动启动水泵抽水； 而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止 抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不 会溢，非常的实用而且方便。 2、基于CD4011声控、光控延时开关的设计与实现 简介及要求：要求电路以CD4011作为中心元件，结合外围 电路，实现以下功能：在白天或光线较亮时,节电开关呈关闭 状态,灯不亮；夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态， 当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开 启节电开关。灯亮后经过40秒左右的延时节电开关自动关闭， 灯灭。 3、基于CD4011红外感应开关的设计与实现 在一些公共场所里，诸如自动干手机、自动取票机等，只要人手在机器前面一晃，机器便被启动，延时一段时间后自动关闭，使用起来非常方便。要求用CD4011设计有此功能的红外线感应开关。 4、基于CD4011红外线对射报警器的设计与实现 设计一款利用红 外线进行布防的防盗 报警系统，利用多谐振 荡器作为红外线发射 器的驱动电路，驱动红 外发射管，向布防区内 发射红外线，接收端利用专用的红外线接收器件对发射的 红外线信号进行接收，经放大电路进行信号放大及整形， 以CD4011作为逻辑处理器，控制报警电路及复位电路，电

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多功能数字电压表课程设计

1.设计主要内容及要求； 设计一个多功能数字电压表。 要求：1）硬件电路设计，包括原理图和PCB板图。 2）数字电压表软件设计。 3）要求能够测量并显示直流电压、交流电压，测量范围0.002V---2V。 2.对设计论文撰写内容、格式、字数的要求； （1）.课程设计论文是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。 （2）.学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计论文的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。 （3）.论文要求打印，打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。 （4）. 课程设计论文装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。 3.时间进度安排；

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数字电路课程设计报告(好)

天津职业技术师范大学电子工程学院电子技术之---万用表课程设计报告 同组学生姓名（学号）：寡人猪八戒 任务分工：：查阅资料设计电路并进行电脑仿真， 焊接电路并参与电路的安装与调试 负责撰写课程设计及实验总结的工作 设计时间：2012年04月28日——2012 年05月04日 指导教师： 一、课程设计的目的与要求（含设计指标） 1、设计目的 （1）了解ICL7107芯片工作原理及应用。 （2）能够使用电路仿真软件进行电路调试。 （3）掌握电子系统的一般设计方法。 （4）培养综合应用所学知识来指导实践的能力。 （5）掌握常用元器件的识别和测试。 （6）熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法。 2、设计要求 （1）提出具体方案 （2）给出所设计电路的原理图。 （3）进行电路仿真设计 （4）设计电路所需的直流电源。 （5）用分立元件和运放设计的万用表电路要求先用multisim进行电路仿真分析，仿真结果正确后，在进行安装调试。 3、设计指标 直流电压表：满量程+6V； 直流电流表：满量程10mA； 交流电压表：满量程6V，50HZ~1KHZ； 交流电流表：满量程10mA；

欧姆表：满量程分别为1KΩ，10KΩ，100KΩ 三、方案论证及选择 设计万用电表，总体来说有两种设计方案，来源于万用电表的指针式和数字式的两种类型。指针式万用电表，需有表头，同时主要用HA17741，LM324N等芯片，借助集成运放实现万用电表。但是考虑到表头的应用，还有本课题其他组同学采用这个方案，我们则采用了另一种方案，设计数字式万用电表。主要运用ICL7107来实现，ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换器电路。它包含七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统，ICL7107可直接驱动发光二极管。所以，用此芯片可以直接把模拟信号转换成数字信号，然后通过数码管显示出来。在数据采集时，采用分开设计，直流电压测量电路，直流电流测量电路，欧姆表测量电路，交流电流、电流测量电路。 三、原理设计（或基本原理） （1）基本原理：ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换器电路。它包含七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统，ICL7107可直接驱动发光二极管。ICL7107 是双积型的A/D 转换器，还集成了A/D 转换器的模拟部分电路，如缓冲器、积分器、电压比较器、正负电压参考源和模拟开关，以及数字电路部分如振荡源、计数器、锁存器、译码器、驱动器和控制逻辑电路等，使用时只需外接少量的电阻、电容元件和显示器件，就可以完成模拟到数字量的转换，从而满足设计要求。

简易数字电压表的设计

一、简易数字电压表的设计 l．功能要求 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0.019 V，测量误差约为土0.02V。 2．方案论证 按系统功能实现要求，决定控制系统采用A T89C52单片机，A／D转换采用ADC0809。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行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。数字电压表系统设计方案框图如图1-1。 图1-1 数字电压表系统设计方案 3．系统硬件电路的设计 简易数字电压测量电路由A／D转换、数据处理及显示控制等组成，电路原理图如图1-2所示。A／D转换由集成电路0809完成。0809具有8路模拟输人端口，地址线(23～25脚)可决定对哪一路模拟输入作A／D转换，22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存，6脚为测试控制，当输入一个2us宽高电平脉冲时，就开始A／D 转换，7脚为A／D转换结束标志，当A／D转换结束时，7脚输出高电平，9脚为A／D 转换数据输出允许控制，当OE脚为高电平时，A／D转换数据从该端口输出，10脚为0809的时钟输入端，利用单片机30脚的六分频晶振频率再通过14024二分频得到1 MHz 时钟。单片机的P1、P3.0～P3.3端口作为四位LED数码管显示控制。P3.5端口用作单路显示／循环显示转换按钮，P3.6端口用作单路显示时选择通道。P0端口作A／D转换数据读入用，P2端口用作0809的A／D转换控制。 4．系统程序的设计 （1）初始化程序 系统上电时，初始化程序将70H～77H内存单元清0，P2口置0。 （2）主程序 在刚上电时，系统默认为循环显示8个通道的电压值状态。当进行一次测量后，将

简易数字电压表的设计

一、设计题目：简易数字电压表的设计 二、设计目的 自动化专业的专业实践课程。本课程的任务是使学生通过“简易数字电压表的设计”的设计过程，综合所学课程，掌握目前自动化仪表的一般设计要求，工程设计方法，开发及设计工具的使用方法，通过这一设计实践过程，锻炼学生的动手能力和分析，解决问题的能力；积累经验，培养按部就班，一丝不苟的工作个对所学知识的综合应用能力。 三、设计任务及要求 设计电压表并实现简单测量。具有以下基本功能： ⑴可以测量0~5V的8路输入电压值； ⑵可在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示； ⑶测量最小分辨率为0.019V； ⑷.测量误差约为±0.02V； ⑸带有一定的扩展功能； 目录 第一章摘要 (4) 第二章智能仪表目前的发展状况 (4) 第三章设计目的 (6) 第四章设计要求 (6) 第五章设计方案与比较论证 (6) 5.1 单片机电路设计 (6) 5.2 电源方案 (8) 5.3 显示方案 (9) 5.4 A/D采样方案 (10) 5.5串口通讯方案 (12) 5.7 高压，短路报警 (14) 5.8 键盘 (14) 第六章方案设计 (15) 6.1 硬件设计 (15)

6.2 软件设计 (16) 第七章性能测试 (18) 电压测试 (18) 第八章结果分析 (19) 第九章设计体会 (19) 参考文献 (20) 附录 (20) 元器件清单 (20) 程序清单 (20) 第一章摘要 本报告介绍了基于AT89S52单片机为核心的、以AD0809数模转换芯片采样、以1602液晶屏显示的具有电压测量功能的具有一定精度的数字电压表。在实现基础功能要求之上扩展了串口通讯、时钟功能、高压报警、短路测试、电阻测量、交流电压峰峰值和周期测试等功能，使系统达到了良好的设计效果和要求。 关键词：AT89S52单片机模数转换液晶显示扩展功能 ABSTRACT：The report describes the AT89S52 based on the microcontroller as the core, AD0809 digital-to-analog converter chip sampling, to 1602 LCD display with voltage measurement function with a certain precision of digital voltage meter. In achieving functional requirements based upon the expansion of serial communications, high-pressure alarm, short circuit, electrical resistivity measurement, AC voltage and the peak of cycle testing and other functions, allowing the system to achieve good results and the design requirements. Keywords : AT89S52 SCM analog-to-digital conversion functions LCD expansion 第二章智能仪表目前发展状况 在自动化控制系统中，仪器仪表作为其构成元素，它的技术进展是跟随控制系统技术的发展的。常规的自动化仪器仪表适应常规控制系统的要求，它们以经典控制理论和现代控制理论为基础，以控制对象的数学模型为依据。当今，控制理论已发展到智能控制的新阶段，自动化仪器仪表的智能化就成为必然和必须。本文将就自动化仪器仪表的智能化的状况与进展，以及当今对智能仪器仪表研究、开发热点做概要的分析与表述。作者建议人们关注自动化仪器仪表智能化技术的进展，关注仪器仪表装置

基于单片机的数字电压表--开题报告

毕业设计（论文）开题报告 ——基于单片机的数字电压表设计与实现 引言 在传统的电工和电子测量中广泛使用的模拟测量仪表，虽然具有可直观看出表针偏转了多少格或满刻度的百分之几等优点，但需要对读数加以换算或说明， 尤其是不可避免地要带来人为的“视差”，不同的观察者会得到不同的结果。数字仪表则不同，它可以将测量结果直接用数字显示出来，读数准确，设计简单，可以随身携带，使用上更加方便快捷。 一、数字电压表的历史发展与选题意义 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。 1.1 数字电压表的历史发展 数字电压表自1952年问世以来，已有50多年的发展史，大致经历了五代产品。第一代产品是20世纪50年代问世的电子管数字电压表，第二代产品属于20世纪60年代出现的晶体管数字电压表，第三代产品为20世纪70年代研制的中、小规模集成电路的DVM。近年来，国内外相继推出由大规模集成电路（LSI）或超大规模集成电路（VLSI）构成的数字电压表、智能数字电压表，分别属于第四代、第五代产品。它们不仅开创了电子测量的先河，更以其高准确度、高可靠性、高分辨力、高性价比等优良特性而受到人们的青睐。 1.2选题意义 相对于传统的指针表而言，数字电压表有以下特点： 1.读数直观准确; 2.显示位数； 3.准确度高，分辨率高；

《数字电路课程设计》

实验三旋转灯光电路与追逐闪光灯电路 一、实验目的 1．熟悉集成电路CD4029、CD4017、74LS138的逻辑功能。 2．学会用74LS04、CD4029、74LS138组装旋转灯光电路。 3. 学会用CD4069、CD4017组装追逐闪光灯电路。 二、实验电路与原理 1．旋转灯光电路： 图3-1 旋转灯光电路 将16只发光二极管排成一个圆形图案，按照顺序每次点亮一只发光二极管，形成旋转灯光。实现旋转灯光的电路如图3-1所示，图中IC1、R1、C1组成时钟脉冲发生器。IC2为16进制计数器，输出为4位二进制数，在每一个时钟脉冲作用下输出的二进制数加“1”。计数器计满后自动回“0”，重新开始计数，如此不断重复。 输入数据的低三位同时接到两个译码器的数据输入端，但是否能有译码器输出取决于使能端的状态。输入数据的第四位“D”接到IC3的低有效使能端G2和IC4的高有效使能端G1，当4位二进制数的高位D为“0”时，IC4的G1为“0”，IC4的使能端无效，IC4无译码输出，而IC3的G2为“0”，IC3使能端全部有效，低3位的CBA数据由IC3译码，输出D＝0时的8个输出，即低8位输出（Y0～Y7）。当D为“1”时IC3的使能端处于无效状态，IC3无译码输出；IC4的使能端有效，低3位CBA数据由IC4译码，输出D＝1时的8个输出，即高8位输出（Y8～Y15）。 由于输入二进制数不断加“1”，被点亮的发光二极管也不断地改变位置，形成灯光地“移动”。改变振荡器的振荡频率，就能改变灯光的“移动速度”。

注意：74LS138驱动灌电流的能力为8mA，只能直接驱动工作电流为5mA的超高亮发光二极管。若需驱动其他发光二极管或其他显示器件则需要增加驱动电路。 2. 追逐闪光灯电路 图 3-2 追 逐 闪 光 灯 电 路 （ 1） ． CD 401 7 的 管 脚功能 CD4017集成电路是十进制计数／时序译码器，又称十进制计数／脉冲分频器。它是4000系列CMOS数字集成电路中应用最广泛的电路之一，其结构简单，造价低廉，性能稳定可靠，工艺成熟，使用方便。它与时基集成电路555一样，深受广大电子科技工作者和电子爱好者的喜爱。目前世界各大通用数字集成电路厂家都生产40171C，在国外的产品典型型号为CD4017，在我国，早期产品的型号为C217、C187、CC4017等。 （2）CD4017C管脚功能 CMOSCD40171C采用标准的双列直插式16脚塑封，它的引脚排列如图3-3(a)所示。 CC4017是国标型号，它与国外同类产品CD4017在逻辑功能、引出端和电参数等方面完全相同，可以直接互换。本书均以CD40171C为例进行介绍，其引脚功能如下： ①脚(Y5)，第5输出端；②脚(Y1)，第1输出端，⑧脚(Yo)，第0输出端，电路清零 时，该端为高电平，④脚(Y2)，第2输出端；⑤脚(Y6)，第6输出端；⑥脚(Y7)，第7输出端；⑦脚(Y3)，第3输出端；⑧脚(Vss)，电源负端；⑨脚(Y8)，第8输出端，⑩脚(Y4)，第4输出端；11脚(Y9)，第9输出端，12脚(Qco)，级联进位输出端，每输入10个时钟脉冲，就可得一个进位输出脉冲，因此进位输出信号可作为下一级计数器的时钟信号。13脚(EN)，时钟输入端，脉冲下降沿有效；14脚(CP)，时钟输入

基于单片机的数字电压表设计

引言 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。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。本论文重点介绍单片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。

1 实训要求 （1）基本要求： ①实现8路直流电压检测 ②测量电压范围0-5V ③显示指定电压通道和电压值 ④用按键切换显示通道 （2）发挥要求 ①测量电压范围为0-25V ②循环显示8路电压 2 实训目的 （1）进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理； （2）掌握单片机的借口技术及，ADC0809芯片的特性，控制方法； （3）通过这次实训设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术；（4）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计的方法和调试技术。 3 实训意义 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使自身了解开发单片机应用系统的全过程，强化巩固所学知识，为以后的学习和工作打下基础。 4 总体实训方案 测量一个0——5V的直流电压，通过输入电路把信号送给AD0809，转换为数字信号再送至89s52单片机，通过其P1口经数码管显示出测量值。 4.1 结构框图 如图1—1所示 图1—1

数字电压表的设计毕业设计论文

田唯迪：数字电压表的设计 华东交通大学理工学院 Institute of Technology. East China Jiao tong University 毕业设计 Graduation Design （2011 —2015 年） 题目数字电压表的设计 分院：电气与信息工程分院 专业：工程及其自动化 班级：电力2011-1 学号： 学生姓名：田唯迪 指导教师： 起讫日期：2015-01-01—2015-05-10

华东交通大学理工学院毕业设计 摘要 在电子应用领域，工业自动化仪表已经有了非常广泛的应用。本文设计的数字电压表以AT89C51单片机为主要控制器件，利用ADC0808把模拟信号转换为数字信号并加以显示的电路。它的设计主要包括硬件电路和系统程序两部分设计。硬件电路主要是单片机最小设计模块、A/D转换模块和显示模块的设计，系统程序设计则是通过AT89C51单片机先将系统初始化，通过ADC0808转换芯片把模拟量转换成数字量，最后通过数码管显示数据。设计的数字电压表的测量范围为200mv—10v，对直流电压进行测量。该电路功能强大，有报警系统，可控制测量范围，数码管显示精度高，可扩展性强等优点。 数字电压表的应用在很多领域，有非常好的应用前景。对数字电压表进行研究很有必要性。这对我们研究单片机技术是很有帮助的。 关键词：AT89C51；ADC0808；电压测量；A/D转换 1

田唯迪：数字电压表的设计 Abstract In electronic applications, industrial automation instruments have a very wide range of applications. This design of a digital voltmeter to AT89C51 microcontroller as the main control device, use it ADC0808 analog signals into digital signals and display them circuit. Its design includes hardware and system design program in two parts. The hardware circuit design module is the smallest single-chip design A / D converter module and display module, system programming is through the first AT89C51 SCM system initialization, by ADC0808 converter chip to convert analog to digital, and finally through a digital display data. Measuring range designed digital voltmeter is 200mv-10v, DC voltage measurement. The circuit is powerful, alarm system, control measuring range, digital display and high precision, scalability and other advantages.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 Application of digital voltmeter in many areas, there is a very good prospect. Conduct research on the digital voltmeter very necessity. This single-chip technology for our study is helpful.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 Key words: T89C52; ADC0808; V oltage measurement；A/D converter 2

数字电路课程设计——多功能数字钟

课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 多功能数字钟的设计仿真与制作 初始条件： 利用集成译码器、计数器、定时器、数码管、脉冲发生器和必要的门电路等数字器件实现系统设计。（也可以使用单片机系统设计实现） 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周内完成对多功能数字钟的设计、仿真、装配与调试。 2、技术要求： 错误！未找到引用源。设计一个数字钟。要求用六位数码管显示时间，格式为00：00：00。 错误！未找到引用源。具有60进制和24进制（或12进制）计数功能，秒、分为60进制 计数，时为24进制（或12进制）计数。 ③有译码、七段数码显示功能，能显示时、分、秒计时的结果。 ④设计提供连续触发脉冲的脉冲信号发生器， ⑤具有校时单元、闹钟单元和整点报时单元。 ⑥确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画 出总体电路原理图，阐述基本原理。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全 文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 1、2009 年6 月20~22 日，查阅相关资料，学习设计原理。 2、2009 年6 月23~24 日，方案选择和电路设计仿真。 3、2009 年6 月25~27 日，电路调试和设计说明书撰写。 4、2009 年6 月28 日上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日

目录 1.绪论 (3) 2.Proteus软件介绍 (4) 3.总体方案的设计与实现 (6) 3.1 数字钟的原理框图 (6) 3.2 各模块功能分析 (6) 3.2.1晶体振荡器 (6) 3.2.2分频器 (7) 3.2.3时间计数单元 (8) 3.2.4译码驱动及显示单元 (10) 3.2.5校时电源电路 (10) 3.2.6整点报时电路 (11) 4.数字钟的安装与调试 (12) 5.数字钟的工作状态分析 (13) 5.1数字钟的工作过程及结果分析 (13) 5.2数字钟工作过程中出现的问题及解决方法 (13) 6.元件清单 (15) 7.数字钟仿真图 (16) 8.心得体会 (17) 9.参考文献 (18) 10.课程设计成绩评定表 (19)

数字电压表单片机毕业设计

数字电压表的设计与仿真 摘要：本文介绍的是数字电压表的发展背景和利用单片机，A/D转换芯片结合的方法设计一个交直流数字电压表。它的具体功能是：最高量程为500V，分三个档位量程，即5V，50V，500V，可以通过调档开关来实现各个档位。当测得电压的数值小于1V时，系统会自动的将电压数值转换为以mV为电压单位的电压值。并且通过按键的方法能够测得后五秒的平均电压值。同时它也可以用于交流电压的测量，胜任一般的电压测量工作。 关键字：数字电压表；单片机；A/D转换

Digital voltmeter design and simulation Abstract：This article describes the background of the development of the digital voltmeter and designed microcontroller, a / d conversion chips combined with a DC digital voltmeter. Its specific functions are: the maximum range for 200v, three-stall range, that is, 2v, 20v, 200v, can downshift switch to achieve the various stalls. When the measured voltage is less than 1v, the system automatically the voltage value converted to a voltage value mv voltage units. Five seconds and the key method to measure the average voltage value. Key words:Digital voltmeter ;Single-chip computer ;A/D converter

数字电压表毕业设计

毕业论文 数字电压表毕业设计智能数字电压表设计

智能数字电压表设计 摘要 随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片机的出现和发展，使传统的电子测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面发生了巨大的变化，形成一种新一代的测量仪器——智能仪器。目前大多数的传统仪器都有了相应的智能替代产品，还出现了不少全新的仪器类型和测试系统。 论文主要介绍了利用A /D转换器MC14433、AT89S51单片机和LED数码管构成具有三位半显示、4档量程的智能数字电压表。电压表同时还具有标定（AX+B），自动零点调整和上下限报警（LMT）等功能。 本次设计主要讲述了电压表的构成和怎样实现各个硬件部分的通信，以及主体部分的程序实现。利用所学的单片机知识来编写控制程序，利用电子电路的知识来设计硬件之间的连接。智能数字电压表具有精度高，抗干扰能力强，还具有很强的数据处理能力。 关键词：数字电压表AT89S51 MC14433

Abstract With the technological development of computer and microelectronics, and with the appearance of siglechip and fast development, It makes a lot of change in tradition electronic apparatus of measure.A new kind of electronic apparatus of measure is appear.Now,most of traditional testing measure have substitute that is aptitude instrument, also come from more new apparatus types and test systems. This paper mainly introduce the d igital voltage meter consist of A/D swith utensil the type is MC14433, the singlechip type is AT89S51 ,and display of LED which is have three bit display.The digital voltage meter’s function is have 4 bit display ,demarcate (Ax+B), self-motion zero adjust,and the limit of fluctuate. This paper introduce how to make of the digital voltage meter and how to come ture the communicate between of hardware with use the language of singlechip . The advantage of d igital voltage meter is high precision,the ability of anti-jamming is very strong,and the ability of data processing is very strong too. Keywords: digital voltage meter, AT89S51, MC14433

数字电路课程设计

数字电路课程设计 一、概述 任务：通过解决一两个实际问题，巩固和加深在课程教学中所学到的知识和实验技能，基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，为今后从事生产和科研工作打下一定的基础。为毕业设计和今后从事电子技术方面的工作打下基础。 设计环节：根据题目拟定性能指标，电路的预设计，实验，修改设计。 衡量设计的标准：工作稳定可靠，能达到所要求的性能指标，并留有适当的裕量；电路简单、成本低；功耗低；所采用的元器件的品种少、体积小并且货源充足；便于生产、测试和维修。 二、常用的电子电路的一般设计方法 常用的电子电路的一般设计方法是：选择总体方案，设计单元电路，选择元器件，计算参数，审图，实验（包括修改测试性能），画出总体电路图。 1．总体方案的选择 设计电路的第一步就是选择总体方案。所谓总体方案是根据所提出的任务、要求和性能指标，用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体，来实现各项功能，满足设计题目提出的要求和技术指标。 由于符合要求的总体方案往往不止一个，应当针对任务、要求和条件，查阅有关资料，以广开思路，提出若干不同的方案，然后仔细分析每个方案的可行性和优缺点，加以比较，从中取优。在选择过程中，常用框图表示各种方案的基本原理。框图一般不必画得太详细，只要说明基本原理就可以了，但有些关键部分一定要画清楚，必要时尚需画出具体电路来加以分析。 2．单元电路的设计 在确定了总体方案、画出详细框图之后，便可进行单元电路设计。 （1）根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图，确定对各单元电路的设计要求，必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标，应注意各单元电路的相互配合，要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路，以简化电路结构、降低成本。

数字电压表开题报告

陕西理工学院毕业设计（论文）开题报告 课题名称数字电压表的设计与制作 课题来源教师科研课题类型实验研究型指导教师陈正涛 姓名张保全院系电信工程系班级通信07（3）班选题的背景和意义： 数字电压表在1952年由美国NLS公司首次创造，它刚开始是4位，50多年来，数字电压表有了不断的进步和提高。数字电压表是从电位差计的自动化过程中研制成功的。开始是4位数码显示，然后是5位、6位显示，而现在发展到7位、8位数码显示；从最初的一两种类型发展到原理不同的几十种类型；从最早的采用继电器、电子管发展到全晶体管、集成电路、微处理器化；从一台仪器只能测1-2种参数到能测几十种参数的多用型；显示器件也从辉光数码管发展到等离子体管、发光二极管、液晶显示器等。数字电压表的体积和功耗越来越小，重量不断变轻，价格也逐步下降，可靠性越来越高，量程范围也逐步扩大。 DVM的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表，数字化是当前计量仪器发展的主要方向之一，而高准度的DC-DVC的出现，又使DVM进入了精密标准测量领域。随着现代化技术的不断发展，数字电压表的功能和种类将越来越强，越来越多，其使用范围也会越来越广泛。采用智能化的数字仪器也将是必然的趋势，它们将不仅能提高测量准确度，而且能提高电测量技术的自动化程序，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表(如：温度计、湿度计、酸度计、重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化仪表等各个领域。从而提高计量检定人员的工作效率。 这个课题的目的和意义在于使自己掌握对数字电压表的理解，自己动手设计数字电压表与仿真，它可以广泛的应用于电压测量外，通过各种变换器还可以测量其他电量和非电量，测量是一种认识过程，就是用实验的方法将被测量和被选用的相同参量进行比较，从而确定它的大小。DVM广泛应用于测量领域每期测量的准确度和可信度取决于它的主要性能和技术指标。所示我们要学习和掌握如何设计DVM就显得十分重要。

(完整版)数字电路课程设计--数字时钟

《数字时钟》技术报告 概要 数字钟是一个将“ 时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24 小时，显示满刻度为23 时59 分59 秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作，与传统的机械表相比，它具有走时准，显示直观，无机械传动装置等特点。 本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时” 、“分”、“秒” 的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555 震荡器，74LS90 及与非，异或等门集成芯片等。该电路具有计时和校时的功能。 在对整个模块进行分析和画出总体电路图后，对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。 实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求！ 一、系统结构。 （1）功能。此数字钟能显示“时、分、秒”的功能，它的计时周期是24 小时，最大能显示23 时59 分59 秒，并能对时间进行调整和校对，相对于机械式的手表其更为准确。 2）系统框图

系统方框图 1 （3）系统组成。 1.秒发生器：由555 芯片和RC 组成的多谐振荡器，其555 上3 的输出频率由接入的电阻与电容决定。 2.校时模块：由74LS03 中的4 个与非门和相应的开关和电阻构成。 3.计数器：由74LS90 中的与非门、JK 触发器、或门构成相应芯片串接得到二十四、六十进制的计数器，再由74LS90 与74LS08 相连接而得到秒、分、时的进分别进位。 4.译码器：选用BCD 锁存译码器4511，接受74LS90 来的信号，转换为7 段的二进制数。

5.显示模块：由7 段数码管来起到显示作用，通过接受CD4511 的信号。本次选用的是共阴型的CD4511 。 二、各部分电路原理。 1.秒发生器：555 电路内部（图2-1）由运放和RS 触发器共同组成，其工作原理由8处接VCC ，C1 处当 Uco=2/3Vcc>u11 时运放输出为1，同理C2 也一样。最终如图3 接口就输出矩形波，而形成的秒脉冲。 图 2-2 555 功能表 2.校时模块：校时模块主要由74LS03中的4个与非门构成（图2-3），由其功能图看得出只要有一个输入端由H 到L 或者从L 到H 都会使输出端发生高低变化。因此通过开关的拨动产生高低信号从而对时、分处的计数器起到调数作用。

基于LABVIEW的数字电压表的设计

学号ＸX 虚拟仪器 学生姓名XX 专业班级XX

基于LABVＩEＷ的数字电压表的设计 一、设计目的 １.掌握数字电压表的基本原理和方法。 ２.基于LａｂＶiew设计数字电压表并实现。 二、设计原理 电压是电路中常用的电信号，通过电压测量，利用基本公式可以导出其他的参数。因此，电压测量是其他许多电参数和非电参数量的基础。测量电压相当普及的一种测量仪表就是电压表,但常用的是模拟电压表。模拟电压表根据检波方式的不同。分为峰值电压表、均值电压表和平均值电压表，它们都各自做成独立的仪表。这样，使用模拟电压表进行交流电压测量时,必须根据测量要求选择仪表。另外，多数电压表的表头是按正弦交流有效值刻度的，而测量非正弦波时，必须经过换算才能得到正确的测量结果，从而给实际工作带来不便。 采用虚拟电压表，可将表征交流电压特征的峰值、平均值和有效值集中显示在一块面板上，测量时可根据波形在面板上选择仪表，用户仅通过面板指示值就能对测量结果进行分析比较,大大简化了测量步骤。 三、设计思路 LabVIEw ８.5版本的工程技术比以往任何一个版本都丰富.它采用了英文界面，各个控件的功能一目了然。利用它全新的用户界面对象和功能，能开发出专业化、可完全自定义的前面板。ＬabVIEW 8.2对数学、信号处理和分析也进行了重大的补充和完善,信号处理分析和数学具有更为全面和强大的库，其中包括５00多个函数。所以在LａｂＶIEW ８.5版本下能够更方便地实现虚拟电压表的设计。 该电压表主要用于电路分析和模拟电子技术等实验课的教学和测量仪器,能够让使用者了解和掌握电压的测量和电压表对各种波形的不同响应。因此,虚拟电压表应具备电源开关控制、波形选择，以及显示峰值、有效值和平均值三种结果,且输入信号的大小可调节等功能。所以,用软件虚拟了一个信号发生器。该信号发生器可产生正弦波、方波和三角波，还可以输入公式,产生任意波形。根据需要,可调节面板上的控件来改变信号的频率和幅度等可调参数，然后检测电压表