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专业工程训练设计报告 智能数字电压表 目录 一、 专业工程训练任务： 3 1. 设计任务： 3 2. 设计要求： 3 3.实验任务： 3 4. 具体任务： 4 5. 实验要求： 4 6. 报告要求： 4 7. 成绩评定： 5 二、方案论证： 6 1. 必威体育精装版技术： 6 2．项目方案： 9 3. 方案选择： 11 三、硬件电路设计： 12 1. 原理框图： 12 2.单片机AT89C51： 12 4.输入放大器： 18 5.有源滤波器： 20 6.输入电流补偿电路： 22 7.自举电源： 23 8.键盘与显示部分： 24 9.报警装置： 26 10.A/D转换部分： 27 四、软件设计： 32 1.主程序设计流程图： 32 3.显示程序设计流程图： 34 4.键盘扫描程序设计流程图： 35 五、设计总结： 36 六、参考文献： 37 专业工程训练任务： 设计任务： 智能数字电压表 设计输入衰减器、输入放大器、有源滤波器、输入电流补偿电路、自举电源、键盘与显示部分。可在线键盘参数设置、定时检测、显示。 设计要求： 传感器的选择和前置信号处理单元设计； A/D期间选择及其与微控制器接口电路设计； 参数给定电路的软、硬件设计：通过按键及接口电路实现； 参数显示电路的软、硬件设计：通过LED、LCD或者点阵式显示器及接口电路实现； 参数报警电路的软、硬件设计：通过语音接口电路板、喇叭或发光二极管实现； 参数打印电路的软、硬件设计：通过微型打印机及其接口电路实现； 通信接口电路的软、硬件设计：通过单片机通信接口电路实现； 控制输出电路的设计：输出模拟信号或开关量信号； 3.实验任务： 1）显示部分：包括LED显示、LCD显示和点阵式显示； 2）键盘扫描部分：自定义按键功能，编写并调试键盘扫描程序； 3）A/D转换部分：利用双积分式A/D转换器5G14433或逐次逼近式A/D转换器ADC0809进行A/D转换； 4）故障报警部分：针对不同故障进行语音报警、喇叭报警或灯光报警； 5）打印部分：利用微型打印机打印出不同格式的数据或曲线； 6）通信部分：完成单片机与单片机或单片机与上位机通信的软件调试； 具体任务： ADC0809转换、LED显示、参数给定、灯光报警、模拟量或开关量输出、参数打印； 实验要求： 自觉遵守实验室各项规章制度； 实验前应预习，否则不许进机房； 实验完成后，由老师验收并平分； 报告要求： 综述目前国内相关技术的发展情况； 详细论述设计方案； 硬件电路设计，最后形成PROTEL下的原理图和PCB图； 控制软件框图和程序清单； 参考文献； 成绩评定： 实验成绩：占总成绩的40%； 课程设计：占总成绩的40%； 考勤：占总成绩的20%； 二、方案论证： 必威体育精装版技术： 1）高频真有效值数字电压表是一种采用半导体集成电－热－电交换器件。作AC/DC变换的放大检波式宽带数字电压机并由机内的CPU实现自动量程转换、电压分贝及设定阻抗下的功率分贝运算、平均值运算。均方根运算等功能及GPIB接口与微机联网进入自动测试系统之中的智能化数字电压表。主要技术指标均已达到或超过英马可尼公司2610同类数安电压表。该项目填补了空白,投产后可以替代进口,主要元器件国产化。研究中利用田口方法中关于校准的理论,对直流数字电压表的各个档位进行了校准公式的推导,通过用高等级的计量标准进行检验,基于田口方法的校准公式可以满足对测量设备的任意点的校准,这对GUM理论是一个极大的补充,具有很大的现实意义。在测量不确定度的比较研究中,依据田口方法和GUM两种理论对直流数字电压表各档的满量程值进行了不确定度的评定,对两者的评定结果进行了比较,指出了田口方法和GUM在不确定度评定中的一些优点和缺点。在直流数字电压表的测量误差分析研究中,利用田口方法采用正交表安排误差因素以及使用正交试验的数据处理方法分析测量误差,解决了多参量有交互效应场合误差分析及测量不确定度的求解,定量的获得了影响直流数字电压表测量误差的影响因素的大小,为我们提高直流数字电压表的测量准确度和测量不确定度的评定准确度提供了依据。智能仪表传统仪表相比具有以下几个主要特征：（１）多功能、高性能。智能仪表通常都能自选量程、自动调零、自检、自校。（２）具有数据处理能力，减轻了测试人员的劳动强度。（３）具有较完善的可程控能力。（４）可以用键盘来选择功能、量程和数据处理程序。（５）可通过各种显示器将结果显示。智能仪表具有上述优点，因此各仪器仪表开发制造商都争先推出新一代的智能化产品。当前国产数字表绝大多数低于６位，满足不了一些精度要求较高的领域，例如： 高等级计量、军工和航天领域，以及精密仪器与机械领域。在这些领域往往需要购买国外的仪器仪表产品，国外的高精度数字表价格都较为昂贵。因此，探索、制造６位数字电压表是切