基于51單片機的高精度數字電壓表的設計(文件)

　

【正文】 。其優點是速度較高、功耗低，在低分 辯率（ 12位）時價格便宜，但高精度（ 12 位）時價格很高。其優點是 分辯率高、功耗低、設計說明書（論文） 第 7 頁 共 39 頁 價格低，但是需要外部計數電路共同完成 AD 轉換。 （ 1） 八段 LED數碼管來顯示電壓結果，價格廉價。處理后的數據送到 數碼管 中顯示 。在對轉換精度要求較高，而對轉換速度要求不高的場合如電壓測量 有廣泛的應用。電路如圖 33 所示。 。 TTL 電路相容 。 28 外引線雙列直插式 封裝，外引線功能端排列如圖所示。 若 R/H 由 “1” 變 “0” ，則ICL7135 在完成本次 A/D 轉換后進入保持狀態，此時輸出為最后一次轉換結果，不受輸入電壓變化的影響。 (b)/ST（ 26 腳）每次 A/D 轉換周期結束后， ST 端都輸出 5 個負脈沖，其輸出時間對應在每個周期開始時的 5個位選信號正脈沖的中間， ST 負脈沖寬度等于 1/2 時鐘周期 。 ST 信號主要用來控制將轉換結果向外部鎖存器、UARTs 或微處理器進行傳送 。該信號在 BUSY信號結束時變高。 (f)POL（ 23 腳）該信號用來指示輸入電壓的極性。在正常輸入情況下， D5D1 輸出連續脈沖。在個、十、百、千四位數的內容輸出時， BCD 碼范圍為 00001001，對于萬位數只有 0 和 1 兩種狀態，所以其輸出的 BCD 碼為 “0000” 和“0001” 。 [4的介紹 LM317 是美國國家半導體公司的三端可調穩壓器集成電路。此外它的線性調整率和負載調整率也比標準的固定穩壓器好。調整端使用濾波電容能得到比標準三端穩壓器高的多的紋波抑制比。還可以把調整端接到一個可編程電壓上，實現可編程的電源輸出。 （ 3）典型線性 調整率 %。 （ 7）過流、過熱保護。 [4]的功能 （介紹） 與應用 TL431， A、 B 集成電路是三端可編程并聯穩壓二極管。 參考從 邏輯電源可方便地獲得穩定參考電壓。 （ 2） 電壓參考源誤差： 典型 +/%25 攝氏度 。 （ 6） 在整個額定工作溫度范圍內可進行工作溫度補償 。其它用途 包括驅動電壓監視器、恒流源、橫流宿、串聯穩壓器和電源中的光耦合器的反饋控制。需要更多的信息以確定優化相位余量或允許處理偏差所需的電容。 設計說明書（論文） 第 18 頁 共 39 頁 圖 39 LM358內部結構 LM358 有以下幾個特性 : (1) 內部頻率補償。 一177。 (7) 低輸入失調電壓和失調電流。 如圖 310所示。 RST 為復位輸入線， ALE、 P—— S—— E—— N—— 、 E—— A—— 為系統擴展控制線， XTAL1 和 XTAL2 為時鐘電 路輸入 /輸出線， VCC、 VSS為電源輸入線，一般接＋ 5V和地。本設計采用 12MHZ。 計算機在啟 動運行時都需要復位，使中央處理器 CPU 和系統中的其它部件都處于一個確定的初始狀態，并從這個狀態開始工作。 其中電容一般為 10UF 的電解電容。如數碼管是共陽的，當 （即 a,b,c,d,e,f）為低電平， g為高電平時，顯示器顯示“ 0”。顯示部分通過此原理來工作。 1． LED 顯示器 的結構 如圖 318 所示 (a) 外形 （ b）共陽極 （ c）共陰極 圖 318 七段發光顯示器的結構 設計說明書（論文） 第 23 頁 共 39 頁 常用的 LED 顯示器為 8 段（或 7段， 8 段比 7段多了一個小數點“ dip” 段）。當某個發光二極管的陽極為高電平時，發光二極管點亮，相應的段被顯示。因此提供給 LED 顯示器的字型碼正好是一個字節。應根據實際情況確定，以上表格用來參考。 如圖 319用 STC89C51 單片機控制 LED 靜態顯示方式接口 圖 319 用 STC89C51單片機控制 LED靜態顯示方式接口 (2)LED 動態顯示方式 所謂的動態顯示，就是一位一位地輪流點亮各位顯示器（掃描）。 軟件流程圖 知道了軟件的 總體 結構 ，下面一步便是完成 軟件 流程圖的設計，根據流程圖便可以編寫程序了。 TH0=0x00。 buf[2]=(m/100)%10。在編寫此數碼管動態顯示程序時，應根據電路的具體接法先建立一個字形段碼表 TAB,表中存放所能顯示的字形段碼。 for(i=0。 P2amp。 } 設計說明書（論文） 第 28 頁 共 39 頁 第 五章安裝與調試 安裝和調試 工具 一 .安裝工具 二 .調試工具 型萬用表 硬件的調試 在按照設計搭建好電路板后，要對各部電路進行一系列的調試工作。如發現異?，F象，應立即斷電。然后再進行整機調試。 共陰 極數碼管則把紅黑表筆顛倒即可，其他檢測方法類似。比如：顯示程序，一步一步進行排查。因為動態連接時需要連接的腳比較多也比較緊，所以在焊接的時候要特別的小心，不能焊接錯誤。 數據分析 設計說明書（論文） 第 30 頁 共 39 頁 由于我所做的設是高精度數字電壓表，其 精度是最大的一項技術指標，所以完成調試后，對其進行了測量，并比較分析、處理，表 51 為我所測得的數據 表 51 數字電壓表所測數據 真實值 (V) 測量值 (V) 誤差值 (%) 分析： 表中的真實值一欄其實是市面上的數字萬用表所測數據，因為其分辨率為 ，特此說明。 [3] 趙茂泰 .智能儀器原理及應用（第二版） [M].北京：電子工業出版社， 2020。 [7] 何小艇 .電子系統設計（第三版） [M].浙江：浙江大學出版社， 2020。 code btab[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}。 sbit BUSY=P3^2。i++) {。 buf[0]=m%10。 EA=1。 } void disp(void) { uint i。 P0=tab[buf[i]]。=0x7f。 TL0=0x00。 disp()。 init()。 } } void rec(void) interrupt 0 { m=(TH0*256+TL020200)/8。=btab[i]。i4。 IT0=1。 TH0=0x00。 buf[2]=(m/100)%10。 for(i=0。 uint m。 [9] 張俊謨 .單片機中級教程 [C].北京：北京航空航天大學出版社， 2020。 [5] 41/2 Digit A/D Converter With Multiplexed BCD Outputs（ ICL7135） [R] .美國： Maxim 公司， 1987。 設計說明書（論文） 第 31 頁 共 39 頁 總結 設計說明書（論文） 第 32 頁 共 39 頁 參考文獻 [1] 馮占嶺 .數字電壓表及數字 多用表檢測技術 [C].北京：中國計量出版社， 2020。 而且有的時候會出現沒有焊上或者是焊點焊接時間過長導致導線銅皮外露引起短路，這些問題在用萬用表檢測后被排除。 設計中遇到的問題 （加強） 雖然設計完成了基本任務，但是，在本次設計過程中出現的問題有許多，主要有以下幾點： 1. 由于數字電位器屬于精度儀器，其精度是最主要的一項技術指標，剛開始測量時，精度不是很高，誤差較大，經過分析得知原因是有些電容選擇不當，經過不斷的換電容與調試，最終解決了這項弊端。 軟件的調試 軟件測試需要遵循，先整體，再分步，再整體的原則。 本次使用的是有符號的，要檢測其好壞只要用 萬用表置 R100 或 R1k 擋 ，看其有無放電現象，沒有放電現象則電容是壞的，放電過快則可能是電容漏電，反之電容是好的。當硬件出現問題時，應該首先按單元電路功能依次進行調試。只有這樣，才能提高調試效率、保障調試順利進行、 減少不必要的麻煩。 if(i==3) P0amp。i++) { P2|=0x0f。當需要顯示程序或更新顯示內容時，先向緩沖區存入要顯示的內容，再調用顯示子程序。 buf[0]=m%10。 } 數據處理程序 數據處理程序是將所需的數據轉換成數碼管顯示的字型碼送給顯示程序顯示 。 圖 42 為軟件主流程圖。如圖 320 用 STC89C51 單片機控制 LED 動態顯示方式接口 圖 320用 STC89C51 單片機控制 LED 動態顯示方式接口 說明本設計選擇什么方式 排阻 STC89C51 設計說明書（論文）