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基于51单片机的数字万用表设计与开发 基于51单片机的数字万用表设计与开发

格式:word 上传:2022-06-25 14:56:18

《基于51单片机的数字万用表设计与开发》修改意见稿

1、“.....如下图数字电源端电压值判断不衰减衰减百倍衰减十倍第三通道采样第通道采样第二通道采样报警数字量到模拟量转换,对应模拟量数值分离,并判断小数点位置每位数值在数码管上动态显示交直流判断相敏检波交流直流结束初始化定时控制采样对于模拟电源端对于接地端,应采用,数字地接在起,模拟地接在起,最后同时接在公共地上,并且公共地线应尽量粗些。数字芯片电源及地引脚由于在环境下,各种芯片电源及地端配置为为默认值,因此在原理图上部分引脚未标明。小结本系统预计完成任务书的所有内容,如下测量对象范围及误差范围电压误差个字正弦信号误差个字电流误差个字电阻误差个字采用数码显示,分辨率优于,具有符号判别和过量程显示直流电压档最小输入阻抗。具有自动量程转换功能。由于条件和时间有限,设计里并未将数字智能万用表做的很复杂。在仿真环境下,库元件不够齐全,导致器件选型受到限制,如只用到了位......”

2、“.....在实际设计中,可以考虑采用精度更高的,提高分辨率,而交流测量中,由于没有交直流转换芯片库元件,本设计采用了简单的半波整理电路,对交流信号的精确测量会有定影响。总体来说,整个设计正能算是个简易万用表,如若作为应用,方案仍需改进。进展情况以上电路以及基本程序设计完成,经仿真,结果如下原信号为,经分压电阻器后本为作为待测信号,显示结果如图,第二个小数点问题解决中。可测得最小值如图分压比为时,。参考文献吴金戌沈庆阳郭庭吉单片机实践与应用北京清华大学出版社,年杨立邓振杰荆淑定时采样霞微型计算机原理与接口技术中国铁道出版社,年高峰,单片微型计算机与接口技术北京科学出版社华成英童诗白主编,模拟电子技术基础第四版高等教育出版社,年阎石,数字电子技术基础高等教育出版社,年张永瑞电子测量技术西安电子科技大学出版社......”

3、“.....年李华,系列单片机实用接口技术北京航空航天大学出版社,年余孟尝主编,数字电子技术基础简明教程第二版北京高等教育出版社重印附总原理图以上功能程序转换的数据由口传入,自动发送输入计算处理口动态显示较器输出为,用脚控制三极管的截止与开通,从而引发蜂鸣器开启,实现报警。直流正负电压判断电路正负电压判断电路将输入过零比较器比较器,输出结果给口,实现正负号判断,并显示第三章主要元器件介绍模数转换器是带有位转换器路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的组件。它是逐次逼近式转换器,可以和单片机直接接口。的内部逻辑结构由下图可知,由个路模拟开关个地址锁存与译码器个转换器和个三态输出锁存器组成。多路开关可选通个模拟通道,允许路模拟量分时输入,共用转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存转换完的数字量,当端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据......”

4、“.....位模拟量输入引脚。工作电压。地。参考电压正端。参考电压负端。转换启动信号输入端。地址锁存允许信号输入端。以上两种信号用于启动转换转换结束信号输出引脚,开始转换时为低电平,当转换结束时为高电平。输出允许控制端,用以打开三态数据输出锁存器。时钟信号输入端般为。地址输入线。对输入模拟量要求信号单极性,电压范围是,若信号太小,必须进行放大输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线条为地址锁存允许输入线,高电平有效。当线为高电平时,地址锁存与译码器将三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。,和为地址输入线,用于选通上的路模拟量输入。通道选择表如下表所示。数字量输出及控制线条,为参考电压输入。应用说明内部带有输出锁存器,可以与单片机直接相连。初始化时,使和信号全为低电平......”

5、“.....在端给出个至少有宽的正脉冲信号。是否转换完毕,我们根据信号来判断。当变为高电平时,这时给为高电平,转换的引脚排列如图所示。其中为码输入,为最低位。为灯测试端,加高电平时,显示器正常显示,加低电平时,显示器直显示数码,各笔段都被点亮,以检查显示器是否有故障。为消隐功能端,低电平时使所有笔段均消隐,正常显示时,端应加高电平。另外有拒绝伪码的特点,当输入数据越过十进制数时,显示字形也自行消隐。是锁存控制端,高电平时锁存,低电平时传输数据。是段输出,可驱动共阴数码管。另外,显示数时,段消隐显示数时,段消隐,所以显示这两个数时,字形不太美观图是和配合而成位计数显示电路,若要多位计数,只需将计数器级联,每级输出接只和数码管即可。所谓共阴数码管是指段的阴极是连在起的,在应用中应接地。限流电阻要根据电源电压来选取,电源电压时可使用的限流电阻......”

6、“.....当时,不管其它输入端状态如何,七段数码管均处于熄灭消隐状态,不显示数字。脚是测试输入端,当,时,译码输出全为,不管输入状态如何,七段均发亮,显示。它主要用来检测数码管是否损坏。锁定控制端,当时,允许译码输出。时译码器是锁定保持状态,译码器输出被保持在时的数值。为码输入端。为译码输出端,输出为高电平有效。具有锁存译码消隐功能,通常以反相器作输出级,通常用以驱动。其引脚图如所示。各引脚的名称其中分别表示分别表示分别表示。左边的引脚表示输入,右边表示输出,还有两个引脚分别表示的是。的工作原理的工作真值表如表输入输出显示消隐消隐消隐消隐数据就输出给单片机了。进行转换时,采用查询的标志信号来检测转换是否完毕,若完毕则把数据通过端口读入,经过数据处理之后在数码管上显示。进行转换之前,要启动转换的方法选择第三通道产生启动转换的正脉冲信号时序图主控芯片单片机选择的是较为熟悉的......”

7、“.....具有在系统可编程存储器。使用公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业产品指令和引脚完全兼容。片上允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的位和在系统可编程,使得为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活超有效的解决方案。具有以下标准功能字节,字节,位口线,看门狗定时器,个数据指针,三个位定时器计数器,个向量级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,可降至静态逻辑操作,支持种软件可选择节电模式。空闲模式下,停止工作,允许定时器计数器串口中断继续工作。掉电保护方式下,内容被保存,振荡器被冻结,单片机切工作停止,直到下个中断或硬件复位为止。资料是锁存段译码器驱动器,常用的显示译码器件,和他功能差不多。引脚功能脚是消隐输入控制端,当时,不管其它输入端状态是怎么样的,七段数码管都会处于消隐也就是不显示的状态。锁定控制端,当时......”

8、“.....时译码器是锁定保持状态,译码器输出被保持在时的数值。脚是测试信号的输入端,当,时,译码输出全为,不管输入状态如何,七段均发亮全部显示。它主要用来检测数段码管是否有物理损坏。为码输入端。为译码输出端,输出为高电平有效。的里面有上拉电阻,可直接或者接个电阻与七段数码管接口。数字电路的原理引脚及功能是个用于驱动共阴极数码管显示器的码七段码译码器,特点具有转换消隐和锁存控制七段译码及驱动功能的电路能提供较大的拉电流。可直接驱动示器。是片锁存段译码驱动器,精度高,测试功能强集成度高微功耗抗干扰能力强等特点,另外带有单片机的智能型数字万用表更是具有自动校准,自动测量,自动数据处理和实时通讯等多种功能。目前,数字万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,示出强大的生命力。与此同时,由扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表......”

9、“.....第二章电路设计系统整体方案选择系统整体框图如下系统框图下图为系统整体硬件电路总原理图转换电路本设计采用直通方式如下图连接图其中,分别作为待测信号,通过选通并输入。信号及其处理直流电压测量电路由于待测电压范围太大,高的可到,而只能参考输入为,所以对于未知信号,可以先衰减再测量。信号分压与放大电路由于输入信号幅值未知,所以考虑安全因素,尽可能的将待测信号经电阻分压后输入放大器进行范围判断。因此,应尽可能大的使用大功率的分压电阻。是经放大十倍后的信号,是经放大后的信号。即为。是待测信号衰减百倍的信号,将输入给电压比较电路,进行范围判断。电压比较阵列电路衰减后的信号经过以上比较器,可以大致划分为,和以上等三个范围,即可以组成档,档,档三个档位,将比较器的结果输入到单片机中,进行判断处理,当比较器输出为逻辑时,可以确定待测范围为,将送入测量。当比较器输出为,比较器输出为时......”

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