基于单片机的电流电压测量
31页1、智能仪器课程设计说明书 基于单片机的电流电压测量系统设计摘 要:本次设计所提供的是基于单片机的电压电流测量系统软硬件的设计。电学参量测量技术设计范围广,能应用的领域也十分广泛。随着电子技术的发展,在数字化、智能化、科技化为主的今天,数字电压、电流表以成为电压、电流表设计的主要方向,并且有非常重要的地位。关键词:单片机,应用领域,设计Abstract: The design is provided by SCM-based voltage and current measurement system hardware and software design. Electrical parameter measurement techniques designed a wide range of application areas can be very extensive. With the development of electronic technology, in digital, intelligent, technology-based today, the digital
2、voltage meter to a voltage, current meter design of the main direction, and there is a very important position.Keywords: MicroController Unit, Applications, Devise目录1 前言21.1 电子测量概述21.2 数字电压表的特点31.3 单片机的概述32 系统方案的选择与论证42.1 功能要求42.2 系统的总体方案规划52.3 各模块方案选择与论证52.3.1 控制模块52.3.2 量程自动转换模块62.3.3 A/D转换模块62.3.4 显示模块62.3.5 通信模块73 系统的硬件电路设计与实现73.1 系统的硬件组成部分73.2 主要单元电路设计83.2.1 中央控制模块83.2.2 量程自动转换模块93.2.3 A/D模数转换模块133.2.4 显示模块153.2.5 通信模块153.2.6 电源部分164 系统的软件设计174.1 软件的总体设计原理174.1.1 A/D转换程序设计184.1.2 数字滤波程序设计18
3、4.1.3 量程自动转换的程序设计205 系统调试及性能分析225.1 调试与测试225.2 性能分析226 结束语236.1 设计总结236.2 设计的心得237 致谢词24附录25附录1 参考文献25附录2 系统总电路图26附录3 源程序271 前言1.1 电子测量概述从广义上讲,凡是利用电子技术来进行的测量都可以说是电子测量;从狭义上来说,电子测量是在电子学中测量有关电量的量值。与其他一些测量相比,电子测量具有以下几个明显的特点:测量频率范围极宽,这就使它的应用范围很广;量程很广;测量准确度高;测量速度快;易于实现遥测和长期不间断的测量,显示方式又可以做到清晰,直观;易于利用计算机,形成电子测量与计算技术的紧密结合。 随着科学技术和生产的发展,测量任务越来越复杂,工作量加大,测量速度测量准确度要求越来越高,这些都对测量仪器和测试系统提出了更高的要求。微机的出现为解决上述问题提供了条件。利用微机的记忆,存储,数学运算,逻辑判断和命令识别等能力,发展了微机化和自动测试系统。近年来微机和大规模集成电路发展很快,价格大幅下降,同时在测试系统中还解决了通用接口母线标准化问题,使微机化仪器和
4、自动测试系统得到了很大发展,正改变着电子测量的面貌。1.2 数字电压表的特点1.读数直观、准确电压表的数字化,是将连续的模拟量(如直流电压)转换成不连续的离散的数字形式并加以显示。这有别于传统的以指针与刻度盘进行读数的方法,避免了读数的视差和视觉疲劳。2.显示范围宽、分辫力高指针表的分辫力,是由刻度盘的细度表达的,刻度盘在一定条件下无法分得很细,太细了视觉分辫也很困难,而数字显示的电压表,目前可以做到从2(1/2)到10(1/2)。3.输入阻抗数字电压表的输入阻抗可高达(110000)M。输入阻抗越高,所吸收被测信号的电流就越小,所带来的附加误差极小,可以忽略。4.集成度高、功耗小、抗干扰能力强由于CMOS技术的发展,集成电路的功耗变得很小,即发热量很小,这样就可以在同一块芯片上集成更多的元件,形成大规模或超大规模集成电路。这给制造业带来了飞跃,不仅仪表小巧而功能齐全,其他如手机、袖珍电脑等也得以诞生。目前双积分或多重积分的A/D转换器构成的数字电压表,由于在积分过程中可将干扰信号部分或全部抵消掉,其串模抑制比可达100分贝,共模抑制比可达120分贝。5.可扩展能力强直流数字电压表本身
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