基于單片機(jī)的直流電壓表開題報告Word資料科技大學(xué)泰山科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目基于51單片機(jī)控制的直流電壓檢測系統(tǒng)系部名稱機(jī)電工程系專業(yè)班級電氣工程及其自動化13-1學(xué)生王富強(qiáng)學(xué)號4指導(dǎo)教師王益紅基于單片機(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第1頁?；趩纹瑱C(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第1頁。填表時間：2017年3月30日基于單片機(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第2頁?；趩纹瑱C(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第2頁。設(shè)計（論文）題目基于51單片機(jī)控制的直流電壓檢測系統(tǒng)設(shè)計（論文）類型（劃“√”）工程設(shè)計應(yīng)用研究開發(fā)研究基礎(chǔ)研究其它√√本課題的研究目的和意義 電子測量是泛指以電子技術(shù)為基礎(chǔ)手段的一種測量技術(shù)。電子測量具體應(yīng)用電子科學(xué)的原理、方法和設(shè)備對各種電量、電信號及電路元器件的特性和參數(shù)進(jìn)行測量，還通過各種敏感元件和傳感裝置對非電量進(jìn)行測量，這種測量方法更加方便、準(zhǔn)確、快捷。目前電子測量設(shè)備在性能、測試功能、工藝結(jié)構(gòu)等各方面取得重大發(fā)展，其研究和生產(chǎn)方向正向著系統(tǒng)化、數(shù)字化、多功能、高性能等多方面發(fā)展。電壓是屬于電子測量中的一個重要組成部分。了解并測出各種電壓的值，有助于讓我們更加安全、方便的使用電壓。因此研究電壓的測量值具有重要價值。數(shù)字電壓表采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量，即連續(xù)的電壓值轉(zhuǎn)變?yōu)椴贿B續(xù)的數(shù)字量，加以數(shù)字處理然后通過顯示器件顯示。這種電子儀表的出現(xiàn)，一方面是由于電子計算機(jī)的應(yīng)用推廣到自動控制領(lǐng)域，提出了各種被觀測量或被控制量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的要求，即為了實時控制和數(shù)據(jù)處理的要求；另一方面，也是電子計算機(jī)的發(fā)展，帶動了脈沖數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展，為數(shù)字化儀表的出現(xiàn)提供了條件。數(shù)字化測量儀表的產(chǎn)生與發(fā)展與電子計算機(jī)的發(fā)展是密切相關(guān)的；同時，為革新電子測量中的煩瑣與舊方式也促進(jìn)了它的飛速發(fā)展。如今，它又成為向智能化儀表發(fā)展的必要橋梁。數(shù)字電壓表已經(jīng)絕大部分取代了傳統(tǒng)的模擬指針式電壓表，傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，已經(jīng)滿足不了現(xiàn)在時代的需求，而采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，測量精度高、讀數(shù)非常方便、速度快、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)性強(qiáng)、集成方便，還可與PC實行實時通信，目前，由各種單片機(jī)和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。本設(shè)計主要研究的是以51系列單片機(jī)為核心的電壓測量系統(tǒng)，能夠在單片機(jī)的控制下完成對電壓信號采集，能夠根據(jù)采樣值進(jìn)行毫伏值與伏值量程自動轉(zhuǎn)換，并且測量結(jié)果可通過數(shù)碼管顯示出來，顯示準(zhǔn)確可靠，誤差小。如果本設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)，可改進(jìn)或者維修實驗室的數(shù)字電壓表。因此，本次設(shè)計具有非常實際的意義。本課題的主要研究容（提綱）單片機(jī)電壓測量系統(tǒng)的總體設(shè)計：被測電壓經(jīng)過運算放大電路，可以被AD接收的電壓圍，然后該信號經(jīng)過ADC0809芯片A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，再經(jīng)過AT89C52單片機(jī)的處理、保存，由LED數(shù)碼管顯示出來。選擇符合設(shè)計的硬件與軟件，選擇C語言來編寫軟件程序?；趩纹瑱C(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第3頁。硬件電路的設(shè)計：信號輸入電路、運算放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、LED顯示電路基于單片機(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第3頁。選擇合適的電源單片機(jī)最小系統(tǒng)電路部分系統(tǒng)軟件設(shè)計：主程序設(shè)計，子程序設(shè)計利用仿真器進(jìn)行調(diào)試，觀察是否達(dá)到要求文獻(xiàn)綜述（國外研究情況及其發(fā)展）基于單片機(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第4頁。數(shù)字電壓表（DigitalVoltmeter）簡稱DVM，它出現(xiàn)在上世紀(jì)50年代初，60年代末發(fā)展起來的電壓測量儀表，它采用的是數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量，也就是連續(xù)的電壓值轉(zhuǎn)換變?yōu)椴贿B續(xù)的數(shù)字量，加以數(shù)字處理，然后通過顯示器件顯示。數(shù)字電壓表最初是伺服步進(jìn)電子管比較式，其優(yōu)點是準(zhǔn)確度比較高，但是采取速度較慢，體積重達(dá)幾十公斤。繼之出現(xiàn)了諧波式電壓表，它的速度方面稍有提高但準(zhǔn)確度低，穩(wěn)定性差，再后來出現(xiàn)了比較式儀表改進(jìn)逐次漸進(jìn)式結(jié)構(gòu)，它不僅保持了比較式的準(zhǔn)確度高的優(yōu)點，而且速度也有了很大的提高，但它有一個缺點就是抗干擾能力差，很容易受到外界因素的影響，隨后，在諧波式的基礎(chǔ)上引申出階梯波式，它的唯一進(jìn)步就是成本降低了，可是精確度，速度及抗干擾能力都未提高。而數(shù)字電壓表的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，就原理來講，它從原來的一兩種已經(jīng)發(fā)展到多種；在功能上講，它從測單一的參數(shù)發(fā)展到能測多種參數(shù)；從制作原件看，發(fā)展到集成電路，準(zhǔn)確度已經(jīng)有了很大的提高，精度已經(jīng)到1NV，讀數(shù)速度達(dá)到每秒幾萬次，而相對以前價格已經(jīng)降低了很多。數(shù)字電壓表是當(dāng)前電子、電工、儀器、儀表和測量領(lǐng)域大量使用的一種基本工具。數(shù)字電壓表的設(shè)計和開發(fā)，已經(jīng)有多種類型和款式。傳統(tǒng)的數(shù)字電壓表各有特點，它們適合在現(xiàn)場做手工測量，要完成遠(yuǎn)程測量并要對測量數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理，傳統(tǒng)數(shù)字電壓表是無法完成的。然而基于PC通信的數(shù)字電壓表，既可以完成測量數(shù)據(jù)的傳遞，又可以借助PC做測量數(shù)據(jù)的處理。基于單片機(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第4頁。現(xiàn)在，大多數(shù)數(shù)字電壓表已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的模擬指針式電壓表。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，已經(jīng)滿足不了現(xiàn)在時代的需求，而采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，測量精度高、讀數(shù)非常方便、速度快、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)性強(qiáng)，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。 數(shù)字電壓表種類繁多，型號新異，常用的分類方法有：1.按測量電壓的類型分：有交流電壓表和直流電壓表。2.按A/D轉(zhuǎn)換器的類型分：有逐次逼近式、諧波式、雙積分式。3.按顯示位數(shù)，可分為3位、3位半、4位、4位半、5位、6位、7位等。4.按準(zhǔn)確度可分為低準(zhǔn)確度(±0.1%以下)、中準(zhǔn)確度(±0.01%以下)及高準(zhǔn)確度(±0.01%以上,)三種。基于單片機(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第5頁。5.按測量速度可分為低速(每秒幾次以下)、中速(每秒幾次至幾百次)、高速(每秒幾百次至幾萬次)三種?；趩纹瑱C(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第5頁。擬解決的關(guān)鍵問題本次設(shè)計以單片機(jī)為基礎(chǔ)制作數(shù)字電壓表,A/D轉(zhuǎn)換器為主要硬件。通過設(shè)計熟悉A/D轉(zhuǎn)換原理，單片機(jī)的使用和LED數(shù)碼管的使用方法、譯碼、顯示過程。功能要求為：1.電壓表的量程圍為0～5V2.實現(xiàn)三位數(shù)碼管動態(tài)顯示3.精確到小數(shù)點后兩位4.LED數(shù)碼管實時顯示相應(yīng)電壓值本系統(tǒng)主要通過硬件設(shè)計、軟件編程來實現(xiàn)功能。根據(jù)設(shè)計要求用Proteus仿真軟件繪制出能完成設(shè)計功能電路圖。根據(jù)電路圖編寫程序控制單片機(jī)，使單片機(jī)控制A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并在LED上面顯示出對應(yīng)的電壓值。編寫程序可以選用匯編語言或者C語言，C語言與匯編語言相比具有簡潔緊湊、靈活方便運算符豐富等優(yōu)點，很適合用于該系統(tǒng)的設(shè)計。程序經(jīng)過Proteus仿真無誤后，根據(jù)電路圖，在電路板上焊接出相應(yīng)功能的電路?；趩纹瑱C(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第6頁。基于單片機(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第6頁。研究思路和方法思路：查閱相關(guān)資料，了解數(shù)字電壓表的原理，確定數(shù)字電壓表具體應(yīng)用和實施。學(xué)習(xí)并鞏固制作數(shù)字電壓表的相關(guān)知識，包括理論知識：C語言原理及應(yīng)用、單片機(jī)原理及接口技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)，以及相關(guān)軟件的學(xué)習(xí)，如:Keil、Proteus、Protel，Visio。收集與畢業(yè)設(shè)計研究方向相關(guān)的外文資料，并將其翻譯成中文。4.對收集來的相關(guān)資料進(jìn)行整理，融入自己的理解與觀點，完成文獻(xiàn)綜述。5.數(shù)字電壓表模型建立，硬件主體設(shè)計、電路圖的設(shè)計、原理圖的設(shè)計。6.根據(jù)設(shè)計方案編寫出相應(yīng)的C程序，利用仿真軟件驗證并改進(jìn)方案。方法：調(diào)查研究法：通過調(diào)查研究，有目的、有計劃、有系統(tǒng)地搜集數(shù)字電壓表的使用現(xiàn)狀。了解數(shù)字電壓表的不足之處，找到相應(yīng)的改進(jìn)方法。基于單片機(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第7頁。2.文獻(xiàn)研究法：根據(jù)研究的課題，通過搜集文獻(xiàn)來獲得數(shù)字電壓表的相關(guān)資料，從而全面地、正確地了解并掌握數(shù)字電壓表的設(shè)計方法。3.模擬仿真法：通過仿真軟件Proteus，對設(shè)計的數(shù)字電壓表進(jìn)行模擬仿真，查找問題并解決?；趩纹瑱C(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第7頁。本課題的進(jìn)度安排第1--3周畢業(yè)實習(xí)，結(jié)合專業(yè)信息確定設(shè)計課題。第4周進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研，確定題目，填寫審批表。第5周—第6周完成開題報告，通過指導(dǎo)老師審閱。第7周閱讀單片機(jī)相關(guān)知識，整體電路方案設(shè)計。第8周繪制數(shù)字電壓表硬件電路圖和軟件流程圖。第9周—第10周完成硬件電路圖和軟件的設(shè)計。第11周—第12周調(diào)試及仿真。第13周—第14周硬件制作與調(diào)試，實現(xiàn)所有編程，達(dá)到設(shè)計功能要求。 第15周—第16周提交規(guī)的畢業(yè)論文，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。參考文獻(xiàn)[1]馬忠梅等，單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計（第四版）航空航天大學(xué)2007.1．[2]文旭

朱慶豪

程麗萍單片機(jī)原理及應(yīng)用(21世紀(jì)高等院校電子信息類本科規(guī)劃教材)第1版機(jī)械工業(yè)．[3]王幸之，王雷，翟成等.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù)[M].航空航天大學(xué)[4]單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)王為青程國鋼人民郵電2006基于單片機(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第8頁。[5]孟慶浩，翟振鐸，冰A/D轉(zhuǎn)換器MC14433實際應(yīng)用中若干問題的探討[J].天津理工學(xué)院學(xué)報，1996.基于單片機(jī)的直流電壓表開題報告全文共10頁，當(dāng)前為第8頁。[6]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計.:清華大學(xué),2010.6[7]群芳，肖看，士軍編著．單片微型計算機(jī)與接口技術(shù)[M].：電子工業(yè)，2012.1[8]齊志才，繼印.MCS-51系列單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].中國建筑工業(yè)，2005[9]C8051F單片機(jī)應(yīng)用解析[美]CygnalIntegratedProductsInc著德龍等譯航空航天大學(xué)2002.10[10]AnalogDeviceCompany:ATechnicalTutorialOnDigitalSignalSynthsisi[M],2000[11]AgilentCompangy:Agilent8360BSeriesSynthesizedSweptSiganlG