基于单片机的数字电压表的设计_毕业论文.doc

毕 业 论 文 基于单片机的数字电压表的设计 摘 要 本设计主要研究的是以AT89C51单片机为核心的电压测量系统，该系统能够在单片机的控制下完成对电压信号采集，能够根据采样值进行量程自动转换，并且测量结果可通过四个数码管显示出来。 整个系统的设计完成了硬件电路的设计及软件程序的编写，通过最终硬件电路的调试及软件程序的仿真，使该系统能够在要求的条件下达到正常的测量及显示功能。 在整个系统的设计过程中，主要采用了模块化的设计方法。 关键词： AT89C51单片机；数字电压表；模块化 Design of the digital voltmeter based on the MCU Abstract This paper introduces an achievement of a voltage measure system based on the AT89C51 MCU. This system can accomplish the signal sampling of voltage, and change range automatically according to the signal sampled. The result can be displayed through numeral rube of four places. In this design, the hardware circuit and software programming are both realized at the judge of hardware circuit and imitation of software program. This system can fulfill the function of measure and displaying under the demanded conditions. Over the designing of the whole system, the method of modularity is used. Key words: AT89C51 MCU; Digital Voltmeter; Modularity 目 录 TOC \o 1-4 \h \z 绪论 h 1 第一篇 硬件部分的设计 h 1 1. 数据采集部分的设计 h 2 1.1 交流信号和直流信号的采样 h 2 2. 量程自动转换电路的设计 h 4 3. 模数转换单元的设计 h 5 4. 控制电路的设计 h 7 4.1总体概况 h 7 一.主要功能 h 7 二.内部结构框图 h 8 三.外部引脚说明 h 9 4.2 单片机在系统中的应用 h 11 5. 显示部分的设计 h 12 5.1键盘显示8279芯片 h 12 5.2 8279的组成和基本工作原理 h 13 5.3 8279引脚及功能 h 15 5.4 8279的工作方式及命令字格式 h 17 第二篇 软件系统的设计 h 23 1. MCS-51单片机汇编语言 h 23 2. 主程序的设计 h 23 3. 子程序的设计 h 25 3.1采样程序的设计 h 25 3.2 量程处理程序的设计 h 26 3.21 采样及其处理程序 h 26 3.22 计算部分的设计 h 28 3.23 显示部分的软件设计 h 29 3.3 超量程处理 h 29 4. 系统程序清单 h 29 设计总结 h 41 参考文献 h 41 绪论 在电气测量中，电压是一个很重要的参数。如何准确地测量模拟信号的电压值，一直是电测仪器研究的内容之一。数字电压表是通用仪器中使用较广泛的一种测试仪器，很多电量或非电量经变化后都用可数字电压表完成测试。因此，数字电压表被广泛地应用于科研和生产测试中。 本文将介绍一种以单片机为核心的电压测量仪表，它能够测量电压量，能够自动进行量程选择，并且测量结果能够通过数码管显示，从而具有一定的智能性。本文将就这一系统的硬件电路部分和软件程序部分分别作以介绍。在硬件部分，本文就系统的各个组成模块的原理作了详细的介绍。另外，在每一模块电路中都对元器件的选择作了简单的介绍，其中包括有关数值的计算和分析。在软件部分，详细阐述了各个模块电路的软件设计方法和设计中的细节。 第一篇 硬件部分的设计 分析本设计，可以看出其主要任务就是对电压信号能够自动选择合适的量程进行测量并显示。本设计要求采用单片机进行控制，由于单片机的有效输入输出信号均为数字信号，而对于整个系统的前向通道