簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計畢業(yè)論文

1、 畢業(yè)設(shè)計(論文) 題目名稱：簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計 年 級：08級_ 層次：本科專科學生學號： _ 指導教師： _ 學生姓名： _ 技術(shù)職稱： _ 學生專業(yè)：機電一體化 所在系：電子工程系 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題目名稱：簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計 題目性質(zhì)真實題目虛擬題目學生學號： 指導教師： 學生姓名： _專業(yè)名稱： 技術(shù)職稱： _ 學生層次：_ _ _ 所在系：電子工程系_ 年月日畢業(yè)設(shè)計（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、指導教師評語建議成績_ 指導教師簽字： 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)計領(lǐng)導小組推優(yōu)評語組長簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(論文)過程評分表(40)學生姓名： 學生班級：08機電總分：內(nèi)容態(tài)度、紀律（10%）用所學知識分析解決問題的能力（20%）設(shè)計（論文）書寫和水平（10%）考核環(huán)節(jié)團結(jié)協(xié)作有鉆研精神愛護公物文明衛(wèi)生遵守紀律和制度獨立地、熟練地、綜合應用所學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、學術(shù)價值和應用價值分值3342055評分評分教師：評分時間：年月日畢業(yè)設(shè)計(論文)評閱成績表(30)學生姓名： 學生班級：08機電總分：內(nèi)容設(shè)計（論文）內(nèi)容（10%）設(shè)計（論文）水平（10%）設(shè)

3、計（論文）書寫（10%）考核環(huán)節(jié)內(nèi)容充實、有階段性成果，即有學術(shù)或應用價值。方案選擇、論證、設(shè)計、計算正確如實反映設(shè)計成果，有實驗數(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：評分時間：年月日畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯成績表(30)學生姓名： 學生班級：08機電總分：內(nèi)容設(shè)計（論文）內(nèi)容（10%）回答問題（10%）設(shè)計（論文）質(zhì)量（10%）考核環(huán)節(jié)內(nèi)容充實、有足夠的難度和工作量，在規(guī)定的時間內(nèi)能夠流暢地闡明報告設(shè)計（論文）內(nèi)容能夠回答與設(shè)計（論文）相關(guān)的基本問題和擴展問題論文有數(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：評分時間：年月日畢業(yè)設(shè)計（論文）指導書題目名稱：簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計 專業(yè)名稱：機電一體化 學生層次： 指導教師： 技術(shù)職稱： 畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容：摘 要本設(shè)計由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單片機和adc0832 a/d轉(zhuǎn)換集成芯片。 關(guān)鍵詞：數(shù)字電壓表；單片機；at89s52； adc0832目 錄引 言7第一章 設(shè)計方案的選擇81.1功能要求及設(shè)計目標81.2系統(tǒng)設(shè)計方案8第二章 數(shù)字電壓表系統(tǒng)設(shè)計92.1 硬件系統(tǒng)的設(shè)計92.1.

5、1 硬件原理框圖92.1.2硬件系統(tǒng)設(shè)計原理92.2軟件系統(tǒng)設(shè)計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 進行仿真16第三章 制作pcb 板和實物的調(diào)試173.1制作pcb板173.2 實物的檢測功能與調(diào)試18結(jié) 論19參考文獻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)字化時代的需求，采用單片機的數(shù)字電壓表，由精

6、度高，抗干擾能力強，可擴展性強、集成方便，還可與pc進行實時通信。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，示出強大的生命力。于此同時，由dvm擴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)計方案的選擇1.1功能要求及設(shè)計目標采用at89s52作mcu，adc0809（或其他芯片）進行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)計并制作出實物為優(yōu)）1.2系統(tǒng)設(shè)計方案at89s52具有如下特點：40個引腳，8k bytes flash片內(nèi)程序存儲器，256 byte

7、s的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ram），32個外部雙向輸入/輸出（i/o）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（wdt）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器at89c52可以按照常規(guī)方法進行編程，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、以逐次逼近原理進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個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、輸入信號中的一個進行a/d轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間為100s。adc0832 為8位分辨率a/d轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達256級，可以適應一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片的模擬電壓輸入在05v之間。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32s，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強。由于adc0832芯片的轉(zhuǎn)換時間短，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按鍵作為復位按鍵，實現(xiàn)復位電路的功能。第二章 數(shù)字電壓表系統(tǒng)設(shè)計2.1 硬件系統(tǒng)的設(shè)計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)計原理硬件設(shè)計原理：電阻r11上的電壓經(jīng)過adc0832芯片進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由at89s52芯片的p1口連接到驅(qū)動電路，當驅(qū)動電路工作使數(shù)碼管顯示前面轉(zhuǎn)換過來的數(shù)字。復位電路和晶振電路的設(shè)計 在接通電源后，當按下sw1后at89s52不工作，使數(shù)碼管全部變暗，當sw1一松開后at89s52工作，數(shù)碼管又變亮。晶振電路中的兩個30pf的電容具有微調(diào)的作用。圖2-2系統(tǒng)設(shè)計原理圖2.2軟件系統(tǒng)設(shè)計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 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 當調(diào)節(jié)r11電阻時顯示數(shù)字也發(fā)生變化，說明程序正確！ 第三章 制作pcb 板和實物的調(diào)試3.1制作pcb板由于開始在北院制版時間太短，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，檢測實物。3.2 實物的檢測功能與調(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。實物圖3-2圖3-2 實物效果圖現(xiàn)象：數(shù)碼管最后兩位每隔1 秒數(shù)字有點變化，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，讓我了解了設(shè)計電路的程序，也讓我了解了關(guān)于電壓表的原理與設(shè)計理念，。通過這次學習，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該自己動手實際操作才會有深刻理解。除了學會了許多專業(yè)知識外

16、，在遇到困難時，積極地去請教我的指導老師，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，而且大大增強了我的自學能力和獨立能力。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，而且還讓我認識到了理論知識對工作實踐的重大意義，學會理論聯(lián)系實際。畢業(yè)設(shè)計要求我們完全依靠自己的能力去學習和設(shè)計，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)揮主觀能動性獨立的查閱資料、尋找數(shù)據(jù)、設(shè)計實驗方案，并將理論知識應用到實踐中去。同時，讓我懂得紅外線在生活中的廣泛應用。通過這次設(shè)計提高了

17、我認識問題、分析問題、解決問題的能力?？傊@次設(shè)計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，設(shè)計讓我受益匪淺參考文獻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：湖南大學出版社.4 實用電子電路手冊編寫組.實用電子電路手冊（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)計與實踐m.濟南：山東科學技術(shù)出版社.6 將卓勤，鄧元玉主編.multisim2001及其在電子設(shè)計中的應用m.西安：西安電子科技大學出

18、版社.附錄一 元件清單名 稱型 號封裝形式數(shù)量單片機 at89s52 dip-401個a/d轉(zhuǎn)換器adc0832 dip-81個數(shù)碼管顯示器gem5461be dip-121個晶 振 12m xtal-11個三極管 9012 to-1264個電阻排1k x8sip-101個滑動變阻器1kvr-51個電 阻 470axial-0.44個按 鍵 swanjian1個電阻 200axial-0.45個瓷片電容 30pfrad-0.22片電解電容 22frb-.2/.41片致謝這次能順利按時完成畢業(yè)設(shè)計，我非常感謝給予指導的各位老師，特別感謝我的指導老師，是你的耐心指導和講解，使我能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計。在我的設(shè)計工作中無不傾注著攻老師辛勤的汗水和心血。老師的嚴謹治學態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受啟迪。從尊敬的導師身上，我不僅學到了扎實、寬廣的專業(yè)