智能电压表的设计.doc
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智能电压表的设计,①页数 30②字数 12234③摘要 摘 要：随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的一种手段。在电子测量中，因为电压的测量最为普遍，所以对电压的测量就显得甚为重要。与此同时，对电压的测量工具——电压表的设计也提出了更多更高的要求，如要求电压表能同时测量交、直流电压，测量量程的自动转换，具有更高的测...
内容介绍
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①页数 30
②字数 12234
③摘要
摘 要：随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的一种手段。在电子测量中，因为电压的测量最为普遍，所以对电压的测量就显得甚为重要。与此同时，对电压的测量工具——电压表的设计也提出了更多更高的要求，如要求电压表能同时测量交、直流电压，测量量程的自动转换，具有更高的测量精度，能够实现远程测量等。
本设计是一款基于AT89S51单片机，具量程自动转换功能的智能电压表，以AT89S51、AD574为核心器件，采用电压比较器（LM741）和集成多路模拟开关（CD4501）电路来实现电压表量程的自动转换，构成了完备的测量系统。可以对0～500V电压范围内的交、直流电压进行较高精度的测量。该设计采用单片机编程软件对其内部功能模块进行控制，从而达到测量的目的。具有结构简单、体积小、动作快、经济和操作方便等优点，在实际电子测量中有着广泛的应用前景。
关键词：智能电压表；设计；单片机AT89S51；量程自动转换
Abstract: With the development of electronic science and technology, electronic measurement electronics workers must become the master of a means. In electronic measurement, because the most common measurement of voltage, so voltage measurement becomes very important. At the same time, the voltage measurement tool - the design of voltmeter also put forward higher requirements for more, if required voltage meter can simultaneously measure both AC and DC voltage, measuring range of the automatic conversion, has a higher measuring precision, remote measurements.
This design is based on the AT89S51 microcontroller, a range of intelligent automatic voltage conversion table to AT89S51, AD574 as the core device, the voltage comparator (LM741) and the integrated analog switches (CD4501) circuit to achieve the voltage meter range automatically converted to form a complete measurement system. Can be 0 ~ 500V voltage range AC and DC voltage measurements with high accuracy. The design uses a microcontroller programmed to control its internal function blocks to achieve the purpose of measurement. Simple structure, small size, the fast, economic and convenient operation, the actual measurement has a wide range of electronic applications.
Keywords: intelligent voltage meter; design; MCU AT89S51; automatically converted Range
④目录
前 言 1
1概述 2
1.1课题研究的目的及意义 2
1.2课题研究现状分析 2
1.3设计内容及技术指标 2
2设计思路 2
2.1系统设计方案论证 2
2.2系统原理框图 3
2.3基本原理 3
3电路设计 3
3.1元器件选择 4
3.1.1单片机选择 4
3.1.2 电压比较器芯片选择 6
3.1.3 多路模拟开关选择 7
3.1.5 真有效值转换器选择 10
3.1.6 A/D转换器芯片选择 10
3.2电压信号衰减电路 12
3.3真有效值转换电路 12
3.4量程自动切换电路 13
3.5采样保持电路 14
3.6 A/D转换和AT89S51接口电路 14
3.7显示电路 15
3.8整流电路 16
4程序设计 16
5系统调试 17
结束语 19
参考文献 20
致 谢 21
附录Ⅰ 原理图汇总 22
附录Ⅱ 源程序清单 23
附录Ⅲ 元器件清单……………………………………………………………………………23
⑤关键字
智能电压表；设计；单片机AT89S51
intelligent voltage meter; design; MCU AT89S51; automatically converted Range
⑥参考文献
[1] 张齐,杜群贵.单片机应用系统设计技术[M].北京：电子工业出版社，2004.
[2] 阎石.数字电子技术基础[M].第5版.北京：高等学校出版社，2006.
[3] 童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M]. 第3版.北京：高等教育出版社，2006.
[4] 李崇维,朱英华.电子测量技术[M].成都：西南交通大学出版社,2005.107-109.
[5] 杨金岩等.8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2005.
[6] 郭永贞.数字电子技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2000.
[7] 张洪润.电子线路与电子技术[M]. 北京：清华大学出版社，2005.
[8] 胡红博.基于单片机控制的新型交流电压表系统.微计算机信息[J].2008，24（14）：103-104.
[9] 张小义.自动转换量程电压表的设计与实现.中国农机化[J].2007，13（5）：75-77.
[10] 候凤云,尤惠媛.基于AD574模数转换的数字处理程序设计.自动化技术与应用[J].2008，17（9）：117-118.
[11] 张智杰.AD574在数据采集中的应用.国外电子元器件[J].2003，（6）：55-56.
[12] 张伟征,赵书俊,张大伟等.基于单片机的切纸机位移测量系统.现代电子技术[J].2006，96-100.
[13] 刘守义.单片机应用技术[M] .西安：西安电子科技大学出版社，2002.
[14] 齐蓉.可编程控制器教程[M] .西安：西北工业大学出版社，2000.
[15] 廖常初.PLC基础及应用[M] .北京：机械工业出版社，2003.
[16] 侯世英.PLC教程[M] .第3板.北京：人民邮电出版社，2007.60-89.
[17] 赵建领.51系列单片机开发宝典[M] .北京：电子工业出版社，2007.27-119.
[18] 伸茂.8051单片机彻底研究[M] .北京：中国电力出版社，2007.
[19] 何立民.单片机高级教程[M] .北京:北京航空航天大学出版社，2000.
②字数 12234
③摘要
摘 要：随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的一种手段。在电子测量中，因为电压的测量最为普遍，所以对电压的测量就显得甚为重要。与此同时，对电压的测量工具——电压表的设计也提出了更多更高的要求，如要求电压表能同时测量交、直流电压，测量量程的自动转换，具有更高的测量精度，能够实现远程测量等。
本设计是一款基于AT89S51单片机，具量程自动转换功能的智能电压表，以AT89S51、AD574为核心器件，采用电压比较器（LM741）和集成多路模拟开关（CD4501）电路来实现电压表量程的自动转换，构成了完备的测量系统。可以对0～500V电压范围内的交、直流电压进行较高精度的测量。该设计采用单片机编程软件对其内部功能模块进行控制，从而达到测量的目的。具有结构简单、体积小、动作快、经济和操作方便等优点，在实际电子测量中有着广泛的应用前景。
关键词：智能电压表；设计；单片机AT89S51；量程自动转换
Abstract: With the development of electronic science and technology, electronic measurement electronics workers must become the master of a means. In electronic measurement, because the most common measurement of voltage, so voltage measurement becomes very important. At the same time, the voltage measurement tool - the design of voltmeter also put forward higher requirements for more, if required voltage meter can simultaneously measure both AC and DC voltage, measuring range of the automatic conversion, has a higher measuring precision, remote measurements.
This design is based on the AT89S51 microcontroller, a range of intelligent automatic voltage conversion table to AT89S51, AD574 as the core device, the voltage comparator (LM741) and the integrated analog switches (CD4501) circuit to achieve the voltage meter range automatically converted to form a complete measurement system. Can be 0 ~ 500V voltage range AC and DC voltage measurements with high accuracy. The design uses a microcontroller programmed to control its internal function blocks to achieve the purpose of measurement. Simple structure, small size, the fast, economic and convenient operation, the actual measurement has a wide range of electronic applications.
Keywords: intelligent voltage meter; design; MCU AT89S51; automatically converted Range
④目录
前 言 1
1概述 2
1.1课题研究的目的及意义 2
1.2课题研究现状分析 2
1.3设计内容及技术指标 2
2设计思路 2
2.1系统设计方案论证 2
2.2系统原理框图 3
2.3基本原理 3
3电路设计 3
3.1元器件选择 4
3.1.1单片机选择 4
3.1.2 电压比较器芯片选择 6
3.1.3 多路模拟开关选择 7
3.1.5 真有效值转换器选择 10
3.1.6 A/D转换器芯片选择 10
3.2电压信号衰减电路 12
3.3真有效值转换电路 12
3.4量程自动切换电路 13
3.5采样保持电路 14
3.6 A/D转换和AT89S51接口电路 14
3.7显示电路 15
3.8整流电路 16
4程序设计 16
5系统调试 17
结束语 19
参考文献 20
致 谢 21
附录Ⅰ 原理图汇总 22
附录Ⅱ 源程序清单 23
附录Ⅲ 元器件清单……………………………………………………………………………23
⑤关键字
智能电压表；设计；单片机AT89S51
intelligent voltage meter; design; MCU AT89S51; automatically converted Range
⑥参考文献
[1] 张齐,杜群贵.单片机应用系统设计技术[M].北京：电子工业出版社，2004.
[2] 阎石.数字电子技术基础[M].第5版.北京：高等学校出版社，2006.
[3] 童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M]. 第3版.北京：高等教育出版社，2006.
[4] 李崇维,朱英华.电子测量技术[M].成都：西南交通大学出版社,2005.107-109.
[5] 杨金岩等.8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2005.
[6] 郭永贞.数字电子技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2000.
[7] 张洪润.电子线路与电子技术[M]. 北京：清华大学出版社，2005.
[8] 胡红博.基于单片机控制的新型交流电压表系统.微计算机信息[J].2008，24（14）：103-104.
[9] 张小义.自动转换量程电压表的设计与实现.中国农机化[J].2007，13（5）：75-77.
[10] 候凤云,尤惠媛.基于AD574模数转换的数字处理程序设计.自动化技术与应用[J].2008，17（9）：117-118.
[11] 张智杰.AD574在数据采集中的应用.国外电子元器件[J].2003，（6）：55-56.
[12] 张伟征,赵书俊,张大伟等.基于单片机的切纸机位移测量系统.现代电子技术[J].2006，96-100.
[13] 刘守义.单片机应用技术[M] .西安：西安电子科技大学出版社，2002.
[14] 齐蓉.可编程控制器教程[M] .西安：西北工业大学出版社，2000.
[15] 廖常初.PLC基础及应用[M] .北京：机械工业出版社，2003.
[16] 侯世英.PLC教程[M] .第3板.北京：人民邮电出版社，2007.60-89.
[17] 赵建领.51系列单片机开发宝典[M] .北京：电子工业出版社，2007.27-119.
[18] 伸茂.8051单片机彻底研究[M] .北京：中国电力出版社，2007.
[19] 何立民.单片机高级教程[M] .北京:北京航空航天大学出版社，2000.
