智能数字电压表的设计..

本科毕业论文（设计）题目智能数字电压表设计学院工程技术学院专业年级____2009级_________学号___姓名____________指导教师______成绩_____________________2013年5月1日1目录摘要................................................................................3Abstract............................................................................40文献综述.........................................................................50.1数字电压表的特点.........................................................50.2电压表发展历程............................................................80.3智能数字电压表的特点.....................................................80.4国内外发展特点............................................................90.5智能仪器发展趋势.........................................................91引言............................................................................112整体设计........................................................................112.1整体构造.................................................................112.2主要功能.................................................................123智能数字电压表的硬件设计.....................................................123.1量程自动转换电路........................................................123.2自动零点调整电路........................................................153.3交流/直流自动转换电路...................................................153.4真有效值电路.............................................................163.4.1AD736简介..........................................................163.4.2真有效值电路图....................................................173.5A/D转换电路.............................................................173.5.1A/D转换器的选型依据..............................................173.5.2ICL7135工作原理...................................................183.5.3ICL7135引脚说明...................................................203.5.4ICL7135与单片机接口电路..........................................223.6显示电路.................................................................253.6.1LCD12864简介......................................................253.6.2LCD12864中的重要指令.............................................2623.6.3LCD12864与单片机的连接273.7数据输出电路.............................................................283.7.1CH375简介..........................................................283.7.2电路设计...........................................................294智能数字电压表软件设计........................................................294.1输入电路自检.............................................................294.2RAM的检测................................................................304.3自动量程.................................................................304.4数据处理.................................................................315proteus仿真....................................................................325.1交直流自动识别电路仿真..................................................325.2真有效值电路仿真........................................................345.3整体仿真.................................................................356结论............................................................................38参考文献..........................................................................38致谢...............................................................................40附录...............................................................................413智能数字电压表设计摘要：本文在研究国内外有关智能仪器的基础上，采用单片机AT80C51作为的主控制器，设计了一款智能数字电压表。该电压表可实现交直流电压的测量、完成量程的自动转换、结果的液晶显示、数据输出等功能。本设计通过逐步分析各个子电路的原理及作用，并结合Proteus进行仿真，全面地叙述了该系统的工作原理及功能。关键词：单片机；电压表；智能；ICL7135；仿真DESIGNOFINTELLIGENTDIGITALVOLTMETER4Abstract:Inthepaper,onthebasisofstudyingofintelligentinstrumentathomeandabroad,aintelligentdigitalvoltmeterwhichadoptsAT80C51singlechipascontrolcoreisdesigned.MeasurementofACandDCvoltage,selectionrangeautomatically,displayingtheresultsonliquidcrystalanddateoutputisfulfilledbythemeter.Analyzingtheworktheoryandfunctionofeachchild-circuitstepbystep,simulationbyProteus,itsyntheticallydetailsthetheoryandfunctionofthisdesign.Keyword:singlechip;voltmeter;intelligent;simulation50文献综述0.1数字电压表的特点数字电压表简称DVM(DigitalVoltmeter)，在1952年由美国NLS公司首次从电位差计的自动化过程中研制成功。50多年来，数字电压表有了不断的进步和提高。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，现在已经广泛应用于电子、电工测量，自动化测试系统等领域,数字电压表已成为一种必不可少的测量仪器。数字电压具有以下特点：（1）显示清晰直观，读数准确传统的指针式电压表必须借助与指针和刻度盘进行读数。在读数过程中不可避免地会引入人误差。而数字电压表则采用先进的数字显示技术，使显示结果一目了然，只要仪表不发生跳数现象，测量结果就是唯一的，不仅保证了读数的客观性与准确性，还符合人们的读数习惯，能够缩短读数和记录的时间。为了提高清晰度，有的电压表采用字高为26mm的大屏幕LCD(液晶显示器)，而且增加了背光源，以便夜间观察读数。数字电压表在数显的基础上，还增加了显示各种标志符的功能。这些标志符中包括测量项目符号(例如DC、AC)，单位符号(mV、V、kV)，特殊符号(如极性符号、电池低电压指示符、读数保持符)，既便于读数，又对操作人员给予明显提示。（2）显示位数显示位数通常为221位～821个位。具体讲，有221位、3位、321位、321位、343位、4位、421位、443位、5位、521位、6位、621位、721位、821位共14种。国外最近还推出843位和1021位数字仪表。判定数字仪表的位数有两条原则：①能显示从0～9所有数字的位是整数位；②分数位的数值是以最大显示值中最高位数字为分子，用满量程时最高位数字作分母。例如，某数字仪表的员大显示值为土1999，满量程计数值为2000，这表明该仪表有3个整数位，而分数位的分子为1，分母是2，故称之为321位，读作三位半，其最高位只能显示0或1。（3）准确度高6数字电压表的准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合。它表示测量结果与真值的一致程度，也反映测量误差的大小。一般讲准确度愈高，测量误差愈小，反之亦然。数字电压表的准确度远优于指针式电压表，指针式电压表的准确度只有7个等级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。普通321位数字电压表的准确度已可达土0.1％，而421位DVM为土0.01％。（4）分辨力高数字电压表在最低电压量程上末位1个字所对应的电压值，称作仪表的分辨力，它反映出仪表灵敏度的高低。数字电压