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基于单片机的数字多用表设计论文-学位论文.doc
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基于单片机的数字多用表设计
摘 要
本 次 设 计 采 用 单 片 机 芯 片 STC89C52 与 ADC0809 设计一个数字多用表,能够
测量交、直流电压值,直流电流,四位数码显示,但要求使用的元器件数目最少。 为
使 系 统 更 加 稳 定 ,使 系 统 的 整 体 精 度 得 以 保 障 ,本 电 路 使 用 了 ADC0809
数 据 转 换 芯 片 , 单 片 机 系 统 设 计 采 用 STC89C52 作 为 主 控 芯 片 , 配 以 RC
上 电 复 位 电 路 和 震 荡 电 路 , 程 序 每 执 行 周 期 耗 时 缩 到 最 短 , 这 样 保 证
了 系 统 的 实 时 性 。
关 键 词 :数 字 多 用 表 STC89C52 单 片 机 AD 转 换 与 控 制
目录
第一章 绪 论 .............................................................1
1.1 数字多用表设计背景 .................................................1
1.1.1 数字多用表的设计目的和意义....................................1
1.2 数字多用表的设计依据...............................................1
1.3 数字多用表设计任务及要求 ...........................................1
1.4 数字多用表简介 .....................................................2
第二章 数字多用表硬件电路的总体设计 ......................................2
2.1 数字多用表的硬件系统设计框架图 .....................................2
2.2 硬件电路设计方案及选用芯片介绍 .....................................3
2.2.1 设计方案 .....................................................3
2.2.2 STC89C52 芯片功能特性描述.....................................3
2.2.3 数码管显示器的结构及其工作原理................................6
2.2.4 A/D 转换电路的设计............................................7
2.2.5 各模块直接引脚连接方法 ......................................10
第三章 数字多用表的软件设计 ..............................................11
3.1 系统总流程图 ......................................................11
3.2 物理量采集处理流程 ................................................12
3.3 电压测量过程流程图 ................................................13
3.4 电流的测量过程流程图 ..............................................14
3.5 各模板仿真及源程序................................................15
3.5.1 仿真图 ......................................................16
3.5.2 源程序 ......................................................16
3.6 器件清单..........................................................25
第四章 总结 .............................................................25
4.1 分析总结..........................................................25
4.2 心得体会..........................................................26
参考文献 .................................................................26
基于单片机的数字多用表设计
1
第一章 绪 论
数字多用表亦称数字万用表,简称 DMM(Digtial Multimeter)。它是采用数字化测量
技术,把连续的模拟量转换成不连续的、离散的数字形式并加以显示的仪表。传统的指
针式多用表功能单精度低,不能满足数字化时代的需求,采用单片的数字多用表,精度
高、抗干扰能力强,可扩展尾强、集成方便,目前,由各种单片机芯片构成的数字电多
用表,已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领
域,显示出强大的生命力。
1.1 数字多用表设计背景
1.1.1 数字多用表的设计目的和意义
数字多用表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量,
已被广泛应用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域,
示出强大的生命力。随着时代科技的进步,数字多用表的功能越来越强大,把电量及非
电量的测量技术提高到崭新水平。在电子产品的生产设计中,多用表是一种最常见的工
具。多用表是采用电路实现对电压,电阻,电流的测量以及显示的测量装置,广泛用于
电子产品设计生产过程中,已成为一种不可少的工具。随着数字技术的发展,多用表的
数字化给人们生产学习带来了极大的便利,首先,由于采用集成式数字芯片,使得数字
多用表的精度大为提高;其次,数字化显示可以给人更直观的信息,缩短了生产时间,
提高了生产效率。因此,研究数字式多用表扩大其应用,有着非常现实的意义。
1.2 数字多用表的设计依据
根据数字多用表的原理,结合以下的设计要求:设计一个数字多用表,能够测量交、
直流电压值,直流电流。实现多级量程的直流电压测量,实现多级量程的交流电压测量,
实现多级量程的直流电流测量实现多级量程的电阻测量。由此设想出以下的解决方法,
即数字多用表的系统由分流电阻、分压电阻、电容测试芯片电路、51 单片机最小系统、
显示部分、报警部分、AD 转换和控制部分组成。为使系统更加稳定,使系统整体精度
得以保障。
1.3 数字多用表设计任务及要求
本设计重点要解决的问题是对不同量程的各种测量内容的转换,还有就是各部分电
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