数字直流电压表系统设计毕业设计论文
摘要
进入21 世纪以来，科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件，同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。各种电子测量仪器的发展趋势越来越优异，电压测量是电子测量中的基本内容，因此电压表是测量仪器中不可缺少的设备。目前广泛应用的是采用专用集成电路实现的数字电压表，随着电子技术的发展，测量要求也越来越精确，测量工具的性能要求也越来越高。数字电压表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。
数字化发展离不开单片机的应用，单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力的微处理器(CPU)集中到一块芯片上。随着单片机技术的飞速发展，单片机技术已成为一个国家现代化科技水平的重要标志。
单片机可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。单片机控制系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，可以软件控制来实现，并能够实现智能化。
基于以上思路，本设计采用ATMEL公司的AT89C52实现数字直流电压表系统的设计，其主要具有如下功能：
测量0-5V的直流电压，最小分辨率为0.02V，使用8段LED数码管模块稳定显示所测量的电压。
本设计以AT89C52单片机为核心，以逐次逼近式A/D转换器ADC0808进行模数转换，使用8段LED数码管模块显示，设计了数字直流电压表系统。在设计的正文中详细介绍了软硬件系统的各部分电路，介绍了逐次逼近式转换电路的原理，89C52的特点，ADC0809的功能和应用，8段LED数码管的应用。该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。
关键词：电压测量单片机AT89C52 ADC0808 LED数码管
Abstract
Into the 21st century, scientific and technological development has been difficult to describe with each passing day. New technology, new materials, new manufacturing technology spawned a new generation of electronic components, but also to promote electronic measurement and electronic measuring instruments produced new concepts and new trends. The development of electronic measuring instruments growing trend of excellent voltage measurements are the basic elements of electronic measurement, measuring instruments, therefore voltmeter is an indispensable device. Is now widely used by ASIC to achieve the digital voltage meter, with the development of electronic technology, more and more precise measurement requirements, measurement tools, performance requirements have become more sophisticated. Digital voltmeter has been achieved measurement automation, improve efficiency indispensable instruments, digital measuring equipment is currently one of the main direction of development.
Digital can not develop without the application of SCM, SCM is an integrated circuit chip, using technology to large scale data processing with a microprocessor (CPU) concentrated in a single chip. With the rapid development of single chip microcomputer, microcontroller technology has become a national important indicator of the level of modern technology.
SCM can be individually required to complete the modern industrial control intelligent control, which is the biggest single chip features. Microcomputer control system can replace the previous use of complex electronic circuits or digital circuits of the control system software control can be achieved and can achieve intelligent.
Based on these ideas, the design uses ATMEL Corporation AT89C52 digital DC voltage meter system design, its main function is as follows:
Measurement 0-5V DC voltage, the minimum resolution of 0.02V, using 8 LED digital control module displays the measured voltage stability.
The design AT89C52 microcontroller as the core, successive approximation A / D converter ADC0808 analog to digital conversion, using 8 LED digital control module shows the design of digital DC voltage meter system. In the design details of the body parts of the system software
and hardware circuits, introduces successive approximation conversion circuit theory, 89C52 features, ADC0809 features and applications, 8-segment LED digital control applications. The circuit design of novel, powerful, and scalable.
Key words:Voltage Measurements SCM AT89C52 ADC0808 LED Digital Tube
目录
摘要 (i)
Abstract ........................................................... i i 第1章绪论.. (1)
1.1 背景 (1)
1.2 数字电压表及特点 (2)
1.3 数字电压表的现状以及发展趋势 (3)
1.4 选题的目的和意义 (4)
1.5 论文主要内容 (5)
第2章系统总体设计 (6)
2.1 系统的功能要求 (6)
2.2 方案论证 (6)
2.2.1 单片机的选择 (6)
2.2.2 A/D转换器的选择 (7)
2.2.3 系统设计框图 (8)
第3章硬件电路设计 (9)
3.1 单片机介绍 (9)
3.1.1 单片机的内部结构 (9)
3.1.2 单片机发展概况 (11)
3.1.3 单片机的应用领域 (13)
3.2 单片机AT89C52 (15)
3.2.1 AT89C52的主要性能参数 (15)
3.2.2 功能概述 (15)
3.2.3 功能引脚 (16)
3.2.4 晶振电路 (18)
3.2.5 复位电路 (19)
3.3 A/D转换模块设计 (21)
3.3.1 A/D转换原理 (21)
3.3.2 ADC0808简介 (23)
3.3.3 ADC0808与单片机AT89C52的接口电路： (26)
3.4 LED显示电路 (27)
3.4.1 LED数码管简介 (27)
3.4.2 LED数码管显示方式 (30)
3.4.3 LED显示器与单片机AT89C52的接口电路 (31)
3.5 电源电路设计 (31)
3.6 设计原理图 (32)
3.7 原件清单 (33)
第4章系统软件电路设计 (34)
4.1 系统程序的设计 (34)
4.1.1 初始化程序 (34)
4.1.2 主程序 (34)
4.1.3 显示子程序 (34)
4.1.4 A/D转换测量子程序 (34)
4.2 汇编源程序 (35)
第5章软件的调试与仿真 (36)
5.1 编译程序 (36)
5.2 系统功能的仿真 (36)
5.2.1 Proteus介绍 (37)
5.2.2 系统功能仿真 (39)
第6章系统的防干扰措施设计 (45)
6.1 干扰的来源以及造成的后果 (45)
6.1.1 干扰的来源 (45)
6.1.2 干扰造成的后果 (45)
6.2 抗干扰措施的设计 (46)
6.2.1 硬件抗干扰措施 (46)
6.2.2 软件抗干扰措施 (47)
第7章设计总结 (50)
参考文献 (52)
附录 (53)
附录一电压表汇编源程序 (53)
附录二硬件原理图 (56)
附录三外文资料 (57)
中文翻译 (63)
致谢 (68)
第1章绪论
1.1 背景
电压是一个基本物理量，是电路中表征电信号能量的三个基本参数(电压，
电流, 功率)之一。电压测量是电子测量中的基本内容，在电子电路中，电路的工作状态(如谐振, 平衡, 截止, 饱和以及工作点的动态范围)通常都以电压形式表现出来，电子设备的控制信号，反馈信号及其他信息主要表现为电压量。在非电量的测量中，也多利用各类传感器件装置将非电参数转换成电压参数。
电路中其他电参数(包括电流和功率, 以及信号的幅度, 波形的非线性失真
系数, 元件的Q值, 网络的频率特性和通频带, 设备的灵敏度等)都可以视做电压的派生量, 通过电压测量获得其量值. 最后也是最重要的是, 电压测量直接, 方便, 将电压表并接在被测电路上, 只要电压表的输入阻抗足够大, 就可以在几乎不对原电路工作状态有所影响的前提下获得较满意的测量结果.作为比较, 电流测量就不具备这些优点, 首先必须把电流表串接在被测支路中, 很不方便, 其次电流表的接入改变了原来电路的工作状态, 测得值不能真实地反映出原有情况. 由此不难得出结论: 电压测量是电子测量的基础, 在电子电路和设备的测量调试中, 电压测量是不可缺少的基本测量，电压表因此应运而生。
在平时的工业生产中，电压测量仪器根据测量结果的显示方式及测量原理不同，电压测量仪器可分为两大类：模拟式电压表(A VM）和数字式电压表（DVM）。模拟式电压表是指针式的，多用磁电式电流表作为指示器，并在表盘上刻以电压刻度。数字式电压表首先将模拟量经模数（A/D）转换器变成数字量，然后用电子计数器计数，并以十进制数字显示被测电压值。
随着电子技术的高速发展，数字电压表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。
1.2数字电压表及特点
数字电压表（Digital V oltmeter）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。数字电压表的设计和开发,已经有多种类型和款式。传统的数字电压表各有特点,它们适合在现场做手工测量,要完成远程测量并要对测量数据做进一步分析处理,传统数字电压表是无法完成的。然而基于PC通信的数字电压表,既可以完成测量数据的传递,又可借助PC,做测量数据的处理。所以这种类型的数字电压表无论在功能和实际应用上,都具有传统数字电压表无法比拟的特点,这使得它的开发和应用具有良好的前景。
数字电压表的特点：
一、显示清晰直观，读数准确
传统的模拟式仪表必须借助于指针和刻度盘进行读数，在读数过程中不可避免的会引入人为的测量误差。数字电压表则采用先进的数显技术，使测量结果一目了然，只要仪表不发生跳读现象，测量结果就是唯一的。
二、准确度高
准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合。
三、分辨率高
数字电压表在最低电压量程上末位1个字所代表的电压值，称为仪表的分
辨力，它反映仪表灵敏度的高低。分辨力随显示位数的增加而提高。分辨率是指所能显示的最小数字（零除外）与最大数字的百分比。例如31/2位DVM的分辨率为1/1999≈0.05％。需要指出，分辨力与准确度属于两个不同的观念。从测量角度看，分辨力是"虚"指标（与测量误差无关），准确度才是"实"指标（代表测量误差的大小）。
四、测量范围宽
多量程DVM一般可测量0～1000V直流电压，配上高压探头还可测上万伏的高压。
五、扩展能力强
在数字电压表的基础上，还可扩展成各种通用及专用数字仪表、数字多用表（DMM）和智能仪表，以满足不同的需要。
六、测量速度快
数字电压表在每秒钟内对被测电压的测量次数，叫测量速率，单位是
"次/S"。它主要取决于A/D转换器的转换速率，其倒数是测量周期。
七、输入阻抗高
数字电压表具有很高的输入阻抗，通常为10MΩ～10000MΩ，最高可达1TΩ。
八、集成度高，微功耗
新型数字电压表普遍采用CMOS大规模集成电路，整机功耗很低。
九、抗干扰能力强
51/2位以下的DVM大多采用积分式A/D转换器，其串模抑制比、共模抑制比各别可达100dB、80～120dB。高档DVM还采用数字滤波、浮地保护等先进技术，进一步提高了抗干扰能力，共模抑制比可达180dB。
1.3 数字电压表的现状以及发展趋势
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。
数字电压表的发展大致经历了以下几个阶段:
一、数字化阶段
20世纪50年代到60年代中期，DVM的特点是运用各种原理实现模/数（A/D）
转换，即将模拟量转化成数字量，从而实现测量仪表的数字化。1952年，第一台问世的数字电压表是采用电子管的伺服比较式；1956年出现谐波式V/T(电压/时间变换型)；1961年出现全晶体管化的逐次逼近比较式；1963年出现电压/频率（V/F）变换型（单积分式）；1966年出现双积分式（双斜式）等。这一时期的显示位数是
3.5～5.5位。
二、高精度阶段
由于精密电测量的需要，DVM开始向高准确、高位数方向发展，出现了所谓复合型原理的仪表。如1971年日本研制的TR-6567（三次采样积分式）；1973年英国研制的SM-215（两次采样电感分压比较型）；1972年日本研制的TR-6501型DVM 已达到了8位数。与此同时对积分方案进行了改进和提高，出现了如Dana公司的6900型（7位）、Solartron公司生产的7075型（8位），其准确度可达到百万分之几。
三、智能化阶段
由于电子技术、大规模集成电路（LSI）及计算机技术的发展，是人们不久就研制出微处理器（P）数字电压表，实现了DVM数据处理自动化和可编程序，因为带有存储器并使用软件支持，所以可以进行信息处理，可通过标准接口组成自动测试系统（ATS）例如，Fluke公司的8506型、Solartron公司的7065型和7081型、Datron公司的1071和1281型，以及Fluke公司的最新产品8508A型等。它们除了完成原有DVM的各种功能外，还能够自校、自检，保证了自动测量的高准确度，实现了仪器、仪表的智能化。当前，智能式仪表发展十分迅速，而微处理式DVM 在智能仪表中占的比重最大。智能化的DVM为实现各种物理量的动态测量提供了可能。
1.4选题的目的和意义
数字电压表（DVM）是利用模拟/数字交换器（A/D）原理，以十进制数字形式显示被测电压值的仪表。DVM除广泛用于电压测量外，通过各种变换器还可以测量其它电量和非电量，用途非常广泛。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。
这个课题的目的是：用单片机AT89C52与ADC0808设计一个数字直流电压表，测量0－5V之间的直流电压值，用八段数码管显示数值，要求使用的元器件数目最少，而且显示电压要稳定。通过设计加深对数字电压表的工作原理的理解以及对单片机的发展和应用的了解，并且巩固所学的知识。
意义在于使自己加深对数字电压表从理论到实践的认识，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。所以要学习和掌握如何设计DVM就显得十分重要。
1.5论文主要内容
本设计在当前数字电压表的研究背景以及发展趋势的前提下，根据设计的要求，首先讨论了系统设计方案的选取，并且重点介绍了硬件电路的设计以及软件程序设计。硬件电路主要是单片机AT89C52的设计、A/D转换器ADC0808与单片机的接口电路、LED显示电路的设计以及电源电路的设计。软件程序的设计使用汇编语言实现，并且用KEIL和PROTEUS软件进行编译和仿真，各部分的设计原理以及软件程序在后面的章节中有详细的介绍。
第2章系统总体设计
2.1系统的功能要求
本设计的主要过程是模拟量经过A/D转换器转换后变成单片机可以识别的数字量，然后单片机处理得到的数据并把处理后的数据输出到LED显示器显示。
要求：
1. 被测电压范围为0~5V
2. 显示器件用液晶板或七段数码管
3. 显示电压要稳定，测量最小的分辨率为0.02V
4. 单片机采用89S52或89C52
2.2 方案论证
2.2.1 单片机的选择
单片机AT89S52和AT89C52是51系列单片机的型号，他们均是由ATMEL 公司生产的。
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可在许多较复杂系统控制场合应用。
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
通过查阅相关资料发现二者的主要性能有一点区别,但不是很大：
1. 前者不支持在系统编程，后者支持
2. 89C52具有一个数据指针DPTR，而89S52具有两个数据指针DPTR0和DPTR1
3. 89S52含有一个看门狗定时器，具有断电标志POF；而前者无。
另外考虑到现有的资源以及系统设计的要求，根据自己对两个型号单片机的熟悉程度，采用89C52即可满足系统设计的要求，因此本设计决定采用AT89C52型号的单片机。
2.2.2 A/D转换器的选择
A/D转换的功能是把模拟量电压转换为N位的数字量电压。
A/D转换器的种类很多，按转换的原理分类：积分型、逐次逼近型、并行比较型等。
一、积分型（如TLC7135）
积分型AD工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率)，然后由定时器/计数器获得数字值。其优点是用简单电路就能获得高分辨率，但缺点是由于转换精度依赖于积分时间，因此转换速率极低。初期的单片AD转换器大多采用积分型，现在逐次比较型已逐步成为主流。
二、逐次比较型（如ADC0808、AD574）
逐次比较型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成，从MSB 开始，顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。其电路规模属于中等。其优点是速度较高、功耗低，在低分辩率（<12位）时价格便宜，但高精度（>12位）时价格很高。
三、并行比较型/串并行比较型（如TLC5510）
并行比较型AD采用多个比较器，仅作一次比较而实行转换，又称FLash(快速)型。由于转换速率极高，n位的转换需要2n-1个比较器，因此电路规模也极大，价格也高，只适用于视频AD转换器等速度特别高的领域。
在本设计中，要求分辨率为0.02V，选择分辨率为8位的A/D转换芯片即可满足要求，考虑到A/D转换器的分类及原理，决定采用逐次比较型。在逐次比较型分辨率为8位的A/D转换芯片中，有ADC0804、ADC0832、ADC0808/0809等，它们在功能的实现上是相通的。三者的转换时间差别不大，均为100us左右，它们的电源供电电压均为+5v，另外ADC0832的功耗为15mw、ADC0808/0809的功耗为
10mw，在非线性误差方面，ADC0804为-1~+1LSB，ADC0808为+1/2LSB，ADC0809为+1LSB。
综合上述差别还有现有资源以及自己对A/D转换的熟悉和认识决定采用ADC0808为模拟/数字量转换的芯片，组成数字直流电压表的电路。
2.2.3 系统设计框图
按系统功能实现要求，决定控制系统采用AT89C52单片机，A/D转换采用ADC0808。单片机的P1、P3端口作为四位LED数码管显示控制。P0端口作A/D 转换数据读入用，P2端口用作ADC0808的A/D转换控制。模拟量经过ADC0808转换后变成单片机可以识别数字量，当模数转换结束后单片机AT89C52从ADC0808得到数据经过处理再输出到LED显示器显示电压值。具体的软硬件设计在后面章节介绍。
系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行8路其他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2-1所示：
图2-1 系统设计框图
第3章硬件电路设计
3.1 单片机介绍
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
虽然单片机具有通用计算机的基本部件，但又不同于通用计算机。单片机主要用于控制场合，所追求的目标是：尽可能体积小，又能实时、快速地对外部事件做出响应，迅速采集大量数据，做出逻辑判断推理后实现对被控对象的参数调整与控制。
3.1.1 单片机的内部结构
图3-1 单片机内部结构图
一、中央处理器（CPU)
CPU 是单片机的核心部件，它由运算器、控制器和中断部件等组成，数据
处理和系统的操作控制都是由CPU 完成的，单片机主要功能指标也是由它决定的。根据CPU 的字长，单片机可以分为四位机、八位机和十六位机等。此外不同的单片机CPU 的运算速度、数据处理能力、中断和实时控制功能等方面差别很大，这也是衡量CPU 功能强弱的主要技术指标。
二、存储器
单片机的程序存储器和数据存储器多数是分开的，这是因为单片机面向控
制应用领域。通常情况下，需要较大容量的程序存储器和较少的数据存储器，程序存储器和数据存储器的电路类型也不一样。
1.程序存储器
单片机内部的程序存储器一般为IKB~32KB ，通常是只读存储器（ROM ）。因为单片机的应用系统都是专用控制器，一旦研制成功，其监控程序也就定型，因此可以用ROM 作为程序存储器。此外，只读存储器中的内容不会丢失，从而提高了可靠性。根据内部程序存储器的结构不同，各种类型的单片机又有三种主要形式的产品：
ROM 型单片机：内部具有掩膜编程的只读存储器，这种ROM 内的程序是由用户委托芯片制造厂在掩膜工艺时固化的，因此用户不能修改ROM 中的程序。
EPROM 型单片机：例如紫外光EPROM ，用户可以利用紫外光擦除EPROM 中的原有程序，写人新的程序，使用比较方便。
无ROM 型单片机：内部没有程序存储器，必须外接程序存储器（一般为EPROM 电路）才能组成完整的微型计算机。
2.数据存储器
单片机内部的数据存储器容量一般为64B~256B ，常由静态随机存取存储器RAM 构成。单片机内部的数据存储器可以作为工作寄存器、堆栈、位标志、数据缓冲器等使用。
三、I/O接口和特殊功能部件
单片机常有数量不等的并行接口，它们可以用于和外部输人、输出设备接口。有的单片机还具有一至二个串行接口，一般都具有多种工作方式，可以实现异步串行通信或多机通信。特殊功能部件包括定时器、A / D 和 D / A 转换器、DMA 通
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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；
中文摘要 随着微型计算机及微电子技术在测试领域中的广泛应用，仪器仪表在测量原理、准确度、灵敏度、可靠性、多种功能及自动化水平等方面都发生了巨大的变化，逐步形成了完全突破传统概念的新一代仪器——智能仪器。智能化是现代仪器仪表的发展趋势，许多嵌入式系统、电子技术和现场总线领域的新技术被应用于智能仪器仪表的设计，尤其是嵌入式系统的许多新的理念极大地促进了智能仪器仪表技术的发展。 今年来，随着大规模集成电路的发展，有单片A/D转换器构成的数字电压表获得了迅速普及和广泛应用，它是目前在电子测量及维修工作中最常用、最得力的一种工具类数字仪表。数字电压表具有很高的性价比，其主要优点是准确度高、分辨力强测试功能完善、测量速率快、显示直观。 测试仪器的智能化已是现代仪器仪表发展的主流方向。因此学习智能仪器的工作原理、掌握新技术和设计方法无疑是十分重要的。 关键词智能，数字，电压表，仪器仪表
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
基于Matlab的数字图像处理系统毕业设计论文
论文（设计）题目： 基于MATLAB的数字图像处理系统设计 姓名宋立涛 学号２０１２１１８６７ 学院信息学院 专业电子与通信工程 年级２０１２级 ２０１３年６月１６日
基于MATLAB的数字图像处理系统设计 摘要 MATLAB 作为国内外流行的数字计算软件，具有强大的图像处理功能，界面简洁，操作直观，容易上手，而且是图像处理系统的理想开发工具。 笔者阐述了一种基于MATLAB的数字图像处理系统设计，其中包括图像处理领域的大部分算法，运用MATLAB 的图像处理工具箱对算法进行了实现，论述了利用系统进行图像显示、图形表换及图像处理过程，系统支持索引图像、灰度图像、二值图像、RGB 图像等图像类型；支持BMP、GIF、JPEG、TIFF、PNG 等图像文件格式的读，写和显示。 上述功能均是在MA TLAB 语言的基础上，编写代码实现的。这些功能在日常生活中有很强的应用价值，对于运算量大、过程复杂、速度慢的功能，利用MATLAB 可以既能快速得到数据结果，又能得到比较直观的图示。 关键词：MATLAB 数字图像处理图像处理工具箱图像变换
第一章绪论 1.1 研究目的及意义 图像信息是人类获得外界信息的主要来源，近代科学研究、军事技术、工农业生产、医学、气象及天文学等领域中，人们越来越多地利用图像信息来认识和判断事物，解决实际问题，由此可见图像信息的重要性，数字图像处理技术将会伴随着未来信息领域技术的发展，更加深入到生产和科研活动中，成为人类生产和生活中必不可少的内容。 MATLAB 软件不断吸收各学科领域权威人士所编写的实用程序，经过多年的逐步发展与不断完善，是近几年来在国内外广泛流行的一种可视化科学计算软件。MATLAB 语言是一种面向科学与工程计算的高级语言，允许用数学形式的语言来编写程序，比Basic、Fortan、C 等高级语言更加接近我们书写计算公式的思维方式，用MATLAB 编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题一样。它编写简单、编程效率高并且通俗易懂。 1.2 国内外研究现状 1.2.1 国内研究现状 国内在此领域的研究中具有代表性的是清华大学研制的数字图像处理实验开发系统TDB-IDK 和南京东大互联技术有限公司研制的数字图像采集传输与处理实验软件。 TDB-IDK 系列产品是一款基于TMS320C6000 DSP 数字信号处理器的高级视频和图像系统，也是一套DSP 的完整的视频、图像解决方案，该系统适合院校、研究所和企业进行视频、图像方面的实验与开发。该软件能够完成图像采集输入程序、图像输出程序、图像基本算法程序。可实现对图像信号的实时分析，图像数据相对DSP独立方便开发人员对图像进行处理，该产品融合DSP 和FPGACPLD 两个高端技术，可以根据用户的具体需求合理改动，可以分析黑白和彩色信号，可以完成图形显示功能。 南京东大互联技术有限公司研制的数字图像采集传输与处理实验软件可实现数字图像的采集、传输与处理。可利用软件及图像采集与传输设备，采集图像并实现点对点的数字图像传输，可以观察理解多种图像处理技术的效果和差别，
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；
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
数字信号处理课程设计论文概论
数字信号处理课程设计 姓名： 学号： 专业： 班级： 指导老师：
目录 题目一：离散时间序列的时域分析 (2) 1.1实现离散时间序列 (2) 1.2序列的卷积 (2) 题目二：利用DFT进行周期信号频谱分析 (4) 2.1连续信号频谱分析比较 (5) 2.2利用DFT进行运算 (7) 题目三：离散系统的分析 (9) 3.1求系统的响应 (9) 3.2分析系统的频域特性 (10) 题目四：数字滤波器的设计 (12) 4.1高通滤波器的设计： (13) 总结： (16)
题目一：离散时间序列的时域分析 对离散时间序列的时域分析，通过MATLAB进行离散时间序列的描述，对离散时间序列进行卷积运算，将不同形式的信号波形用不同的时间函数来描述，实现信号的卷积运算。 1.1实现离散时间序列 (1)x0=2*sin（pi/3*n0+3*pi/4） (2)x1=2^n1 (3)单位抽样序列 (4)单位阶跃序列 程序如下： A=2;N=20;phi=3*pi/4; w=pi/3; n0=-5:0.5:10; x0=A*sin(w*n0+phi); a=2;N=20; n1=0:0.3:6; x1=a.^n1; n2=-20:20; x2=[zeros(1,20),1,zeros(1,20)]; n3=-20:20; x3=[zeros(1,20),1,ones(1,20)]; subplot(2,2,1);plot(n0,x0);stem(n0,x0); title('正弦序列');ylabel('x(n)');xlabel('n'); subplot(2,2,2);plot(n1,x1);stem(n1,x1); title('指数序列');xlabel('n');ylabel('x(n)'); subplot(2,2,3);stem(n2,x2); title('单位抽样序列');xlabel('n');ylabel(' ) (n '); subplot(2,2,4);stem(n3,x3); title('单位阶跃序列');xlabel('n');ylabel('u(n)'); 1.2序列的卷积 程序如下： A=2;N=20;phi=3*pi/4;
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
《数字信号处理与应用》课程论文
《数字信号处理与应用》课程论文题目:基于DSP和FPGA的通用数字信号 处理系统设计 系部 专业 学号 姓名 2014年6月7日
基于DSP和FPGA的通用数字信号处理系统设计 摘要 随着电子设备结构和功能的日益复杂,对其内部使用的数字信号处理系统在体积和功耗方面提出了更高的要求?结合以上背景,设计了一种体积小?功耗低的通用数字信号处理系统?该系统利用DSP配合FPGA为硬件架构,以TMS320VC5509ADSP为数据处理核心,通过FPGA对USB?ADC和DAC等外围设备进行控制,并可实现频谱分析?数字滤波器等数字信号处理算法?硬件调试结果表明,该系统满足设计要求,可应用于实际工程和课堂教学等多个领域? 关键词:数字信号处理低功耗DSP FPGA
目录 一引言 (1) 二系统主要功能和技术指标 (2) 三硬件设计 (3) 3.2.1DSP最小系统设计 (3) 3.2.2程序存储器设计 (4) 3.3.1USB通信接口设计 (4) 3.3.2信号发生电路设计 (5) 3.3.3信号采集电路设计 (6) 3.3.4语音电路设计 (7) 四软件设计 (8) 五系统测试 (10) 六结论 (11) 参考文献 (12)
一引言 随着计算机技术和电子技术的高速发展,数字信号处理理论和方法已成为众多研究领域的重要研究基础,被广泛应用在航空航天?自动化控制?通信等领域?然而,数字信号处理系统功能日益齐全,结构也越来越复杂,导致其体积和功耗不断增加,对电子设备的运行造成了严重的影响?因此,减小数字信号处理系统的体积和功耗,对降低整个电子系统的运营成本?提高系统可靠性具有重要意义? TI公司5000系列的数字信号处理器TMS320VC5509A具有较快的数字信号处理能力,同时具有低功耗?封装小?价格低等优点,被广泛的应用于数字信号处理领域中?本文充分利用了TMS320VC5509A的以上优势,同时结合FPGA的并行控制能力,实现了体积小?功耗低的通用数字信号处理系统?
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
计算机系毕业论文
计算机系毕业论文 计算机系毕业论文篇一：计算机系统结构简述 摘要：计算机系统结构是一个有多个层次组合而成的有机整体，随着科技的不断发展，未来的计算机将会朝着微型化、网络化和智能化的方向发展，为了使大家对计算机系统结构有一个大概的了解，本文主要介绍了计算机系统结构的一些基本概念、计算机系统结构的发展、计算机系统结构的分类方法和计算机系统设计的方法。 关键词：计算机系统结构;冯诺依曼结构;Flynn分类法;冯氏分类法 世界上第一台电子计算机ENIAC诞生于1946年，在问世将近70年的时间里，计算机共历经电子管计算机时代、晶体管计算机时代、中小规模集成电路计算机时代、大规模和超大规模集成电路计算机时代和巨大规模集成电路计算机时代，计算机更新换代的一个重要指标就是计算机系统结构。 1 计算机系统结构的基本概念 1.1 计算机系统层次结构的概念 现代计算机系统是由硬件和软件组合而成的一个有机整体，如果继续细分可以分成7层。L0：硬联逻辑电路;L1：微程序机器级;L2：机器语言级;L3：操作系统级;L4：汇编语言级;L5：高级语言级;L6：应用语言级。其中L0级由硬件实现;L1级的机器语言是微指令级，用固件来实现;L2级的机器语言是机器指令集，用L1级的微程序进行解释执行;L3级的机器语言由传统机器指令集和操作系统级指令组成，除了操作系统级指令由操作系统解释执行外，其余用这一级语言编写的程序由L2和L3共同执行;L4级的机器语言是汇编语言，该级语言编写的程序首先被翻译成L2或L3级语言，然后再由相应的机器执行;L5级的机器语言是高级语言，用该级语言编写的程序一般被翻译到L3或L4上，个别的高级语言用解释的方法实现;L6级的机器语言适应用语言，一般被翻译到L5级上。 1.2 计算机系统结构的定义 计算机系统结构较为经典的定义是Amdahl等人在1964年提出的：由程序设计者所看到的一个计算机系统的属性，即概念性结构和功能特性。由于计算机具有不同的层次结构，所以处在不同层次的程序设计者所看到的计算机的属性显然不同。
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。
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
基于DSP最小应用系统设计实现毕业论文
第一章绪论 1.1 本论文的背景 随着信息技术的飞速发展，数字信号处理技术已经发展成为一门关键的技术学科，而DSP芯片的出现则为数字信号处理算法的实现提供了可能，这一方面促进了数字信号处理技术的进一步发展,也使数字信号处理的应用领域得到了极大的拓展。在近20年里，DSP芯片已经在通信和家用电器等领域得到了广泛的应用。 1.1.1 数字信号处理器的发展状况 DSP(Digital Signal Processing)也称数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器，是建立在数字信号处理的各种理论和算法基础上，专门完成各种实时数字信息处理的芯片。与单片机相比，DSP有着更适合数字信号处理的优点。芯片部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，具有良好的并行特性，提供特殊的DSP指令，可以快速地实现各种数字信号处理算法[1]。 DSP发展历程大致分为三个阶段：70年代理论先行，80年代产品普及，90年代突飞猛进。在DSP出现之前数字信号处理主要依靠MPU(微处理器)来完成。但MPU 较低的处理速度无法满足高速实时的要求。因此，直到70年代才提出了DSP的理论和算法基础。随着大规模集成电路技术的发展，1982年世界上诞生了首枚通用可编程DSP芯片TI的TMS32010。DSP芯片的问世是个里程碑，它标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。进入80年代后期，随着数字信号处理技术应用围的扩大，要求提高处理速度，到1988年出现了浮点DSP，同时提供了高级语言的编译器，使运算速度进一步提高，其应用围逐步扩大到通信、计算机领域。90年代相继出现了第四代和第五代DSP器件。以DSP作为主要元件，再加上外围设备和特定功能单元综合成的单一芯片，加速了DSP解决方案的发展，同时产品价格降低，运算速度和集成度大幅提高[2]。 进入21世纪，现在DSP向着高速，高系统集成，高性能方向发展。当前的DSP 多数基于RISC(精简指令集计算机)结构，且进入了VLSI(超大规模集成电路)阶段。如TI公司的TMS320C80代表了新一代芯片集成技术，它将4个32位的DSP，1个32位RISC主处理器，1个传输控制器，2个视频控制器和50Kb SRAM集成在一个芯片上。这样的芯片通常称之为MVP(多媒体视频处理器)。它可支持各种图像规格和各种算法，功能相当强。而第六代TMSC6000系列则是目前速度最快，性能最高的DSP芯片，该系列芯片的发展蓝图中有高至5000MIPS，3G FLOPS的处理性能。
数字电压表毕业设计 [文档在线提供]dsfsadfsdf
毕业设计 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直流数字电压表。它的具体功能是：最高量程为200V，分三个档位量程，即2V，20V，200V，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。
目录 一．数字电压表简介： (3) 二．数字电压设计两种方案简介： (4) 1．由数字电路及芯片构建。 (4) 2．由单片机系统及A/D转换芯片构建。 (5) 三．单片机简介及本设计单片机的选择 (5) 1．常用单片机的特点比较及本设计单片机的选择 (5) 2．本设计使用的单片机的简介 (6) 四．各种显示器件的介绍和选择 (7) 1．常用显示器件简介 (7) 2．1602液晶的参数资料 (8) 五．模数（A/D）转换芯片的选择 (10) 1．常用的A/D芯片简介 (10) 2．模数（A/D）芯片TLC2543的资料 (11) 六．总体设计 (13) 七．硬件电路系统模块的设计 (14) 八．系统软件的设计 (18) 1．汇编语言和C语言的特点及选择 (18) 2．主程序设计 (18) 九．系统的调试 (26) 1．硬件调试 (26) 2．软件调试 (26) 十．总结 (27) 参考文献 (28)
一．数字电压表简介： 数字电压表出现在50年代初，60年代末发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，加以数字处理然后再通过显示器件显示。这种电子测量的仪表之所以出现，一方面是由于电子计算机的应用逐渐推广到系统的自动控制信实验研究的领域，提出了将各种被观察量或被控制量转换成数码的要求，即为了实时控制及数据处理的需要；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进步，为数字化仪表的出现提供了条件。所以，数字化测理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锁和陈旧方式也催促了它的飞速发展，如今，它又成为向智能化仪表发展的必要桥梁。 如今，数字电压表已绝大部分已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，读数的时候也非常不方便，很容易出错。而采用单片机的数字电压表由于测量精度高，速度快，读数时也非常的方便，抗干扰能力强，可扩展性强等优点已被广泛的应用于电子及电工的测量，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。 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，但是采样速度慢，重量达几十公斤，体积大。继之出现了斜波式电压表，它的速度方面稍有提高，但是准确度低，稳定性差，再后来出现了比较式仪表改进逐次渐近式结构，它不仅保持了比较式准确度高的优点，而且速度也有了很大的提高，但它有一缺点是抗干扰能力差，很容易受到外界各种因素的影响。随后，在斜波式的基础上双引伸出阶梯波式，它的唯一的进步是成本降低了，可是准确宽，速以及抗干扰能力都未能提高。而现在，数字电压表的发展已经是非常的成熟，就原理来讲，它从原来的一，二种已发展到多种，在功能上讲，则从测单一参数发展到能测多种参数；从制作元件来看，发展到了集成电路，准确度已经有了很大的提高，精度高达1NV；读数每秒几万次，而相对以前，它的价格也有了降低了很多。 目前实现电压数字化测量的方法仍然模-数（A/D）转换的方法。而数字电压