簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題目名稱：簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 年 級：08級_ 層次：本科?？茖W(xué)生學(xué)號： _ 指導(dǎo)教師： _ 學(xué)生姓名： _ 技術(shù)職稱： _ 學(xué)生專業(yè)：機(jī)電一體化 所在系：電子工程系 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目名稱：簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 題目性質(zhì)真實(shí)題目虛擬題目學(xué)生學(xué)號： 指導(dǎo)教師： 學(xué)生姓名： _專業(yè)名稱： 技術(shù)職稱： _ 學(xué)生層次：_ _ _ 所在系：電子工程系_ 年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評審表過程評分評閱成績答辯成績總成績(百分制) (是否評定為優(yōu)秀畢業(yè)論文)1、指導(dǎo)教師評語建議成績_ 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 2、論文評閱教師評語建議成績_ 評閱教師簽字： 年 月 日 3、畢業(yè)答

2、辯專家組評語建議成績_ 答辯組長簽字： 年 月 日 4、畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組推優(yōu)評語組長簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)過程評分表(40)學(xué)生姓名： 學(xué)生班級：08機(jī)電總分：內(nèi)容態(tài)度、紀(jì)律（10%）用所學(xué)知識分析解決問題的能力（20%）設(shè)計(jì)（論文）書寫和水平（10%）考核環(huán)節(jié)團(tuán)結(jié)協(xié)作有鉆研精神愛護(hù)公物文明衛(wèi)生遵守紀(jì)律和制度獨(dú)立地、熟練地、綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析解決問題的能力工作量難度取得階段性成果的水平、學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值分值3342055評分評分教師：評分時(shí)間：年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評閱成績表(30)學(xué)生姓名： 學(xué)生班級：08機(jī)電總分：內(nèi)容設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容（10%）設(shè)計(jì)（論文）水平（10%）設(shè)

3、計(jì)（論文）書寫（10%）考核環(huán)節(jié)內(nèi)容充實(shí)、有階段性成果，即有學(xué)術(shù)或應(yīng)用價(jià)值。方案選擇、論證、設(shè)計(jì)、計(jì)算正確如實(shí)反映設(shè)計(jì)成果，有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，又有理論分析。中文摘要符合要求語句通順符合邏輯思路清晰圖表和曲線清晰符合規(guī)范、文字工整分值1010523評分評分教師：評分時(shí)間：年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯成績表(30)學(xué)生姓名： 學(xué)生班級：08機(jī)電總分：內(nèi)容設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容（10%）回答問題（10%）設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量（10%）考核環(huán)節(jié)內(nèi)容充實(shí)、有足夠的難度和工作量，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能夠流暢地闡明報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容能夠回答與設(shè)計(jì)（論文）相關(guān)的基本問題和擴(kuò)展問題論文有數(shù)據(jù)，有分析，所用數(shù)據(jù)可靠、分析正確分值101

4、010評分評分教師：評分時(shí)間：年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)書題目名稱：簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 專業(yè)名稱：機(jī)電一體化 學(xué)生層次： 指導(dǎo)教師： 技術(shù)職稱： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容：摘 要本設(shè)計(jì)由a/d轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成，測量05v范圍內(nèi)的輸入電壓值，由4位共陽8段數(shù)碼管掃描顯示，最大分辨率0.1v，誤差0.05v。數(shù)字電壓表的核心為at89s52單片機(jī)和adc0832 a/d轉(zhuǎn)換集成芯片。 關(guān)鍵詞：數(shù)字電壓表；單片機(jī)；at89s52； adc0832目 錄引 言7第一章 設(shè)計(jì)方案的選擇81.1功能要求及設(shè)計(jì)目標(biāo)81.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案8第二章 數(shù)字電壓表系統(tǒng)設(shè)計(jì)92.1 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)92.1.

5、1 硬件原理框圖92.1.2硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理92.2軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)112.2.1程序流程圖112.2.2編寫程序122.2.3用keil 軟件編譯和生成hex文件152.3 用protues 進(jìn)行仿真16第三章 制作pcb 板和實(shí)物的調(diào)試173.1制作pcb板173.2 實(shí)物的檢測功能與調(diào)試18結(jié) 論19參考文獻(xiàn)20附錄一 元件清單21致謝22引 言數(shù)字電壓表（digital voltmeter）簡稱dvm，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，由精

6、度高，抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與pc進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。目前，由各種單片a/d轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測量、工業(yè)自動化儀表、自動測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。于此同時(shí)，由dvm擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器，也把電量及非電量測技術(shù)提高到嶄新水平第一章 設(shè)計(jì)方案的選擇1.1功能要求及設(shè)計(jì)目標(biāo)采用at89s52作mcu，adc0809（或其他芯片）進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換，測量電壓的范圍為直流0-5v電壓，四位數(shù)碼管顯示。(設(shè)計(jì)并制作出實(shí)物為優(yōu)）1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案at89s52具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，8k bytes flash片內(nèi)程序存儲器，256 byte

7、s的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ram），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（i/o）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（wdt）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器at89c52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。at89s5與at89c52相比，前者的性能比后者高，所以本設(shè)計(jì)采用at89s52芯片。數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片：adc0809是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬

8、輸入信號中的一個(gè)進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間為100s。adc0832 為8位分辨率a/d轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在05v之間。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32s，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。由于adc0832芯片的轉(zhuǎn)換時(shí)間短，并且性能比較高，所以采用adc0832作為數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片。1選擇at89s52 作為控制芯片2選擇adc0832芯片來進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換3選擇gem5461ge 四位一體的共陽數(shù)碼管來顯示數(shù)字4用9012三極管來作為驅(qū)動電路，使gem5461ge 四位一體的共

9、陽數(shù)碼工作.5 用sw1按鍵作為復(fù)位按鍵，實(shí)現(xiàn)復(fù)位電路的功能。第二章 數(shù)字電壓表系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1.1 硬件原理框圖圖2-1硬件原理框圖2.1.2硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理硬件設(shè)計(jì)原理：電阻r11上的電壓經(jīng)過adc0832芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由at89s52芯片的p1口連接到驅(qū)動電路，當(dāng)驅(qū)動電路工作使數(shù)碼管顯示前面轉(zhuǎn)換過來的數(shù)字。復(fù)位電路和晶振電路的設(shè)計(jì) 在接通電源后，當(dāng)按下sw1后at89s52不工作，使數(shù)碼管全部變暗，當(dāng)sw1一松開后at89s52工作，數(shù)碼管又變亮。晶振電路中的兩個(gè)30pf的電容具有微調(diào)的作用。圖2-2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖2.2軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2.1程序流程圖主程序1秒

10、子程序調(diào)用adc0832轉(zhuǎn)換程序1 秒到了圖2-3程序流程圖2.2.2編寫程序 1 1，0選通道0 badcl=1; badcl=0;/ 3 down badda=1; badcl=1; badcl=0;/ 4 down 數(shù)碼管顯示程序/數(shù)字電壓表#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#include code uchar tab=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /定義數(shù)碼管顯示數(shù)值uchar str_tme4=0,0,0,0,; /定義數(shù)碼管

11、顯示初始值unsigned char data1; /data1用來存放轉(zhuǎn)換以后的數(shù)據(jù) void delay(uchar ms) /定義ms延遲程序uchar j;while(ms-)for(j=0;j0;i-) data1=1; /從第7位開始，要左移data1=data11 badcl=0;badcl=1;if(badda=1) data1|=0x01; /如果輸出1，data1最后一位補(bǔ)1 badcs=1;/轉(zhuǎn)換完后cs置1 void changs() /轉(zhuǎn)換程序 double sum; uchar val_integer; /定義整數(shù)變量 unsigned int val_decima

12、l; /定義小數(shù)變量 sum=data1*0.0196078 ; val_integer=(uchar)sum; val_decimal=(unsigned int)(sum-val_integer)*1000); str_tme3=val_decimal%10; str_tme2=val_decimal/10%10; str_tme1=val_decimal/100; str_tme0=val_integer; /*定義數(shù)碼管顯示（共陽數(shù)碼管）*/sbit g1=p10; /第一位sbit g2=p11; /第二位sbit g3=p12; /第三位sbit g4=p13; /第四位void

13、val_xs() p3=(tabstr_tme0)&0x7f; /顯示小數(shù)點(diǎn) g1=0; /第一位顯示 delay(4); g1=1; p3=tabstr_tme1; g2=0; /第二位顯示 delay(4); g2=1; p3=tabstr_tme2; g3=0; /第三位顯示 delay(4); g3=1; p3=tabstr_tme3; g4=0; /第四位顯示 delay(4); g4=1;3 主程序 /* 主程序*/main() p1=0xc0; ie=0x82; /中斷請求 tmod=0x01; ip=0x01; tl0=0x58; th0=0x9e; tr0=1; /運(yùn)行控制位

14、 while(1) val_xs(); if(sim=1) ad(); /電壓轉(zhuǎn)換 changs(); /數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 sim=0; 2.2.3用keil 軟件編譯和生成hex文件圖2-4 keil 軟件編譯圖2.3 用protues 進(jìn)行仿真1 安裝protues 軟件2 畫出原理圖3 在at89s52芯片中寫入 hex 文件單擊確定圖2-5寫入hex文件圖4仿真和調(diào)試 圖2-6 仿真 當(dāng)調(diào)節(jié)r11電阻時(shí)顯示數(shù)字也發(fā)生變化，說明程序正確！ 第三章 制作pcb 板和實(shí)物的調(diào)試3.1制作pcb板由于開始在北院制版時(shí)間太短，所以走了兩根飛線。 圖3-1 pcb 板pcb板制作流程：打印pcb圖a紙 ，

15、熱轉(zhuǎn)印發(fā)打印，腐蝕，打孔，插件，焊接，檢測實(shí)物。3.2 實(shí)物的檢測功能與調(diào)試把前面仿真通過的程序燒制到at89s52芯片中，接上5v 的電源，觀察效果。實(shí)物圖3-2圖3-2 實(shí)物效果圖現(xiàn)象：數(shù)碼管最后兩位每隔1 秒數(shù)字有點(diǎn)變化，這是由于外界的干擾造成的，屬于正?，F(xiàn)象。調(diào)節(jié)r11 顯示的數(shù)字有變化，按下sw1按鍵顯示器變暗，松開sw1又顯示數(shù)字。結(jié) 論通過這次對簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)，讓我了解了設(shè)計(jì)電路的程序，也讓我了解了關(guān)于電壓表的原理與設(shè)計(jì)理念，。通過這次學(xué)習(xí)，讓我對各種電路都有了大概的了解，所以說，坐而言不如立而行，對于這些電路還是應(yīng)該自己動手實(shí)際操作才會有深刻理解。除了學(xué)會了許多專業(yè)知識外

16、，在遇到困難時(shí)，積極地去請教我的指導(dǎo)老師，我通過看現(xiàn)有的教材、去圖書館查閱資料、去網(wǎng)上搜索相關(guān)信息這些方式，不僅完成了我的畢業(yè)論文，而且大大增強(qiáng)了我的自學(xué)能力和獨(dú)立能力。更重要的是，我拓展了思路，開闊了視野，活躍了思想。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使我對相關(guān)專業(yè)知識有了更深的理解，而且還讓我認(rèn)識到了理論知識對工作實(shí)踐的重大意義，學(xué)會理論聯(lián)系實(shí)際。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求我們完全依靠自己的能力去學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)，而不是像以往課程那樣一切由教材和老師安排。因此，它給了我更大的發(fā)揮空間。讓我發(fā)揮主觀能動性獨(dú)立的查閱資料、尋找數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并將理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中去。同時(shí)，讓我懂得紅外線在生活中的廣泛應(yīng)用。通過這次設(shè)計(jì)提高了

17、我認(rèn)識問題、分析問題、解決問題的能力?？傊?，這次設(shè)計(jì)既是對我課程知識的考核，又是對我思考問題、解決問題能力的考核，更是對我人格品德的考驗(yàn)，設(shè)計(jì)讓我受益匪淺參考文獻(xiàn)1 童詩白主編.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）m.北京：高教出版社.2 閻石主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版/第五版）m. 北京：高教出版社.3 金唯香、謝玉梅主編.電子測試技術(shù)m.長沙：湖南大學(xué)出版社.4 實(shí)用電子電路手冊編寫組.實(shí)用電子電路手冊（數(shù)字電路分冊）m.北京：高教出版社.5 姚福安.電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐m.濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社.6 將卓勤，鄧元玉主編.multisim2001及其在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用m.西安：西安電子科技大學(xué)出

18、版社.附錄一 元件清單名 稱型 號封裝形式數(shù)量單片機(jī) at89s52 dip-401個(gè)a/d轉(zhuǎn)換器adc0832 dip-81個(gè)數(shù)碼管顯示器gem5461be dip-121個(gè)晶 振 12m xtal-11個(gè)三極管 9012 to-1264個(gè)電阻排1k x8sip-101個(gè)滑動變阻器1kvr-51個(gè)電 阻 470axial-0.44個(gè)按 鍵 swanjian1個(gè)電阻 200axial-0.45個(gè)瓷片電容 30pfrad-0.22片電解電容 22frb-.2/.41片致謝這次能順利按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，我非常感謝給予指導(dǎo)的各位老師，特別感謝我的指導(dǎo)老師，是你的耐心指導(dǎo)和講解，使我能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在我的設(shè)計(jì)工作中無不傾注著攻老師辛勤的汗水和心血。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)