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課程設(shè)計基于單片機系統(tǒng)的數(shù)字電壓表
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  •    在電量的測量中,電壓、電流和頻率是最基本的三個被測量,其中電壓量的測量最為經(jīng)常。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展,更是經(jīng)常需要測量高精度的電壓,所以數(shù)字電壓表就成為一種必不可少的測量儀器。數(shù)字電壓表簡稱DVM,它是采用數(shù)字化測量技術(shù),把連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。由于數(shù)字式儀器具有讀數(shù)準(zhǔn)確方便、精度高、誤差小、測量速度快等特而得到廣泛應(yīng)用[1]。
       傳統(tǒng)的指針式刻度電壓表功能單一,進(jìn)度低,容易引起視差和視覺疲勞,因而不能滿足數(shù)字化時代的需要。采用單片機的數(shù)字電壓表,將連續(xù)的模擬量如直流電壓轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示,從而精度高、抗干擾能力強,可擴(kuò)展性強、集成方便,還可與PC實時通信。數(shù)字電壓表是諸多數(shù)字化儀表的核心與基礎(chǔ)[2]。以數(shù)字電壓表為核心,可以擴(kuò)展成各種通用數(shù)字儀表、專用數(shù)字儀表及各種非電量的數(shù)字化儀表。目前,由各種單片機和A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表作全面深入的了解是很有必要的。
       最近的幾十年來,隨著半導(dǎo)體技術(shù)、集成電路(IC)和微處理器技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字電路和數(shù)字化測量技術(shù)也有了巨大的進(jìn)步,從而促使了數(shù)字電壓表的快速發(fā)展,并不斷出現(xiàn)新的類型[4]。數(shù)字電壓表從1952年問世以來,經(jīng)歷了不斷改進(jìn)的過程,從最早采用繼電器、電子管和形式發(fā)展到了現(xiàn)在的全固態(tài)化、集成化(IC化),另一方面,精度也從0.01%-0.005%。
       目前,數(shù)字電壓表的內(nèi)部核心部件是A/D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換的精度很大程度上影響著數(shù)字電壓表的準(zhǔn)確度,因而,以后數(shù)字電壓表的發(fā)展就著眼在高精度和低成本這兩個方面[3]。
       本文是以簡易數(shù)字直流電壓表的設(shè)計為研究內(nèi)容,本系統(tǒng)主要包括三大模塊:轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及顯示模塊。其中,A/D轉(zhuǎn)換采用ADC0808對輸入的模擬信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換,控制核心AT89C51再對轉(zhuǎn)換的結(jié)果進(jìn)行運算處理,最后驅(qū)動輸出裝置LED顯示數(shù)字電壓信號[11]。
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