直流数字电流表的设计.docx

班级 08331 0学号 08331010 0本科毕业设计论文题 目 直流数字电流表的设计学 院 专 业 机械设计制造及其自动化学生姓名 导师姓名 宋金茂、毕业设计（论文）进度起止时间2012.1.5 —2012.2.52012.2.5 —2012.3.52012.3.5 —2012.4.52012.4.5 —2012.5.52012.5.5 —2012.5.24工作内容学习单片机和数字电路的相关知识查阅文献资料，完成设计方案编写及调试单片机程序完成电路安装及调试撰写及完善论文，准备论文答辩摘要二、主要参考书目（资料）[1]吴金戌.8051单片机实践与应用.北京：清华大学出版社，2002[2]余锡存 《单片机原理及接口技术》 西安电子科技大学出版社2000年[3]龙脉工作室《51单片机C语言应用开发技术大全》 人民邮电出版社08年9月[4]余锡存 《单片机原理及接口技术》 西安电子科技大学出版社2000年[5]张国勋.缩短ICL7135A/D采样程序时间的一种方法，1993[6]潭浩强 《C程序设计》清华大学出版社 2003年三、主要仪器设备计算机一台四、教师的指导安排情况（场地安排、指导方式）场地安排在物理实验中心，每周与学生会面两个下午，指导并解决毕业设计的相 关问题。

西安电子科技大学长安学院毕业设计（论文）中期检查表学 院专 业机械设计制造及其自动化学生姓名学号08331010班 级08331导师姓名宋金茂职称高工单位理学院题目名称直流数字电流表的设计检查内容检查结果题目是否更换及更换原因否#摘要学生出勤情况该生能经常与老师联系，积极学习相关知识， 与老 师探讨相关问题，出勤情况良好进度评价（完成总工作量的百分比）70%质量评价、进度描述软件、硬件已做好总体评价（按优、良、中、及格、不 及格五挡评价）良存在的问题与建议进一步完善软、硬件并抓紧撰写论文学院审核（盖章）检查组教师：2012 年4月15日注：此表由指导教师填写，中期检查成绩将作为毕业设计总成绩的一部分； 此表装订入毕业设计（论文）中摘要西安电子科技大学长安学院毕业设计（论文）成绩登记表学 院专业机械设计制造及其自动化姓 名学号08331010成绩题目名称直流数字电流表的设计指导教师宋金茂职称高工指导教师 评语及对 成绩的评 定意见雷立磊同学能够按照毕业设计工作计划,在广泛阅读有关单片机 原理及A/D转换等相关参考义献的基础上，基于单片机和C语言基本 理论，利用实验方法系统地开展了对直流数字电压表的研究， 获得了比较理想的设计作品，对相关结论及存在问题进行了讨论、 分析，同 时将肩关实验测量结果进行了比较验证。

该同学在毕业设计期间，能按指导教师的要求认真开展工作，出 勤情况良好毕业设计工作反映出作者在通信工程专业方面已掌握了 一定的基础理论和基本技1队具有一定的创新能力^口解决相关实际问 题的能力论文H作量饱满，写作认真，条理清晰，推理严谨，图表 曲线齐全本论文已全面完成了毕业设计任务书的要求建议成绩 为：签名 年 月 日#摘要评阅人评语及成绩评定意见论文主要针对直流数字电流表进行了深入研究， 选题具有实际应用 的现实意义，该项研究对于单片机的推广具有很强的应用价值， 对数 字测量仪表的发展具有重要意义论文主要包括以下内容：1 .掌握了单片机、数字电路方面的基本原理和基本理论2 .具有分析和设计电路的基本技能和能力3 .能够解决硬件设计和调试方面的实际问题4 .在硬件设计和焊接方面具有f的独立工作能力论文撰写认真，内容详细，逻辑严谨，条理清晰从论文中可以 看出作者阅读了大量的国内外义献资料，在通信工社专业方面掌握了 坚实的理论基础知识和基本应用技能，具有f的分析问题和解决问 题的能力建议成绩为： 签名 年 月 日答辩小组 意见需立磊同学毕业设计答辩逻辑严谨， 条理清晰，内容详细回答 问题正确，通过答辩体现了雷立磊同学掌握了机械设计制造及其自动 化专业方面的基本理论和基本技能，并能熟练的利用机械设计制造及 其自动化专业基本知识和单片机基本技能完成测量仪器方面的应用 工作。

经过答辩组全体教师认真讨论，无记名投票同意该同学毕业设 计成绩为 签名 年 月 日学院答辩 委员会 意见答辩委员会主任签名 （学院盖章） 年 月 日注：学院、专业名均写全称；成绩登记表双面打印摘要摘要直流数字电流表的诞生打破了传统电子测量仪器的模式和格局它显示清晰 直观、读数准确，采用了先进的数显技术，大大地减少了因人为因素所造成的测 量误差事件数字电流表是建立在数字电压表的基础上，让电压表与电阻串联， 其显示的是电流，数字电压表是把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、 离散的数字形式，并加以显示的仪表数字电流表把电子技术、计算技术、自动 化技术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起，成为仪器、仪表领域中独立 而完整的一个分支，数字电流表标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代 电子测量技术的先河本设计采用了以单片机为开发平台，控制系采用 AT89C52单片机，A/D转换采用ADC0809系统除能确保实现要求的功能外， 还可以方便进 行8路其它A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能简易数字电流测 量电路由A/D转换、数据处理、显示控制等组成关键词：单片机 AT89C51 A/D转换 ADC0809数据处理#ABSTRACTABSTRACTThe birth of digital voltage meter to break the traditional mode of electronic measuring instruments and patterns. It shows the clear and intuitive, accurate reading, the use of advanced digital technology, greatly reducing the human factor due to measurement errors caused by the incident.Digital voltmeter is the continuous analog (DC input voltage) into a non-continuous, discrete digital form and displayed in the instrument. Digital voltage meter to electronic technology, computing technology, automation technology and precision electrical measurementresults of the close combination of technology, as equipment, instruments and complete the field of a branch of the independent, digital voltage meter marks a revolution in the field of electronic devices Also created a precedent for modern electronic measurement technology. This design uses a microcontroller as a development platform, the control system using AT89C52 microcontroller, A / D conversion using ADC0809. System in addition to ensure the required functionality, but also can facilitate the 8 other A/D conversion volume measurement,such as extended transmission distance measurementfunction. Simple digital voltage measuring circuit from the A / D conversion, data processing, display control and so on.Key words: SCM AT89C51 A / D converter ADC0809 dataprocessing 目录目录第一章引言 1..1.1 引言 1..1.2 课题研究的现状和发展趋势 1.1.3 智能仪表目前发展状况 2第二章设计任务及可行性分析 5.2.1 系统设计要求 5.2.2 系统设计思路 5.2.3 总体结构 6.2.3.1 数字电流表的组成 .6.2.3.2 电路设计 6.2.3.3 10倍放大器电路 7.2.3.4 A/D转换电路 7.2.3.5 电桥输入电路 8.2.3.6 测量电路 9.第三章 元器件的选择 1.13.1 单片机的选择 113.2 A/D转换器的选择 123.3 LED显示电路的选择 1.33.4 所需元器件清单 14第四章 数字式电流表的硬件设计 1.54.1 硬件电路设计概述 154.2 主要元器件的介绍 154.2.1 单片机 AT89S51 154.2.2 主要性能参数 164.2.3 AT89S51 的弓 I 脚 164.2.4 A/D 转换芯片 ADC0809 224.2.5 ADC0809内部逻辑结构 224.2.6 ADC0809 的引脚 234.2.7 ADC0809的工作原理 244.2.8 4位一体7段LED数码管 244.3 控制电路模块 254.3.1 总电路 254.3.2 AT89S51的复位电路和时钟电路 264.3.3 A/D转换电路 274.3.4 显示电路 28第五章数字式电流表的软件设计 295.1 系统程序设计总方案 295.2 系统子程序设计 295.2.1 初始化程序 295.2.2 A/D转换子程序 305.2.3 显小子程序 305.3 系统程序代码 3.1第六章 数字式电流表的调试 .356.1 软件调试 356.2 显示结果及误差分析 .356.2.1 显示结果 356.2.2 误差分析 38第七章结论 .39致谢 40参考文献 41第一章引言 #第一章引言1.1 引言传统的指针式刻度电流表功能单一，精度低，容易引起视差和视觉疲劳，因 而不能满足数字化时代的需求。

采用单片机的数字电流表，将连续的模拟量如直 流电压转化成不连续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强， 可扩展性强、集成方便，还可与 PC实时通信数字电压表是诸多数字化仪表的 核心与基础以数字电流表。