开题报告-基于AT89S52设计数字电压表.docVIP

选题的依据及意义 （一）选题依据 电压表无论是在日常生活还是在工业生产上，都有着较为广泛的应用。而电压表又有数字式的和指针式的，相比于传统指针式的电压表，数字电压表的读数更为直观、准确，此外它还具有以下几个数字电压表所独有的特点：1、较宽的显示范围，2、较高的分辨率，3、较大的输入阻抗，4、高集成度，5、小功耗，6、较强的抗干扰能力，7、易与扩展等。所以数字电压表在测量和校准电压方面的应用是很广泛的。在测量的电子仪器方面，有很多是用来测量电压的，数字电压表有比较多的款式和类型。然而它们在电路设计上使用传统纯硬件的占了大多数，这些电压表的结构相对更为复杂，也没有很高的测量精度，在维修上也比较麻烦，还需要很高的成本。因此，在传统的数字电压表基础上设计了一种新的数字电压表，其采用软件和硬件相结合的设计模式。这种新型的数字电压表是一种利用模数转换的技术，把接收到的连续变化的模拟量转变成需要显示出来的离散的数字量的仪器。这种电压表的工作原理是使用模数转换芯片把模拟信号量转换为数字信号量，使用单片机对转换后的数字信号量进行运算和处理，然后通过单片机驱动显示器把待测值显示出来。这种数字电压表即可以通过单片机和转换芯片来采集和测量现场电压，又可以传递测量的数据，还能够使用PC对测量的数据进行处理。所以，这种类型的数字电压表具有结构简单、精度高、维护方便、成本低等优点。这种数字电压表在功能与实际应用上的优点使得其有良好的发展前景。 （二）选题意义 数字电压表(简称DVM)是采用数字化测量技术设计的的仪表。传统指针式电压表功能单一、精度低，难于满足数字化时代的需求。利用A/D 转换器和单片机设计的数字电压表，由于其具有测量精度高、抗干扰和可扩展能力强，以及集成性能好等优点。已经广泛应用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域。 本设计以单片机为开发平台，控制核心为AT89S52单片机，A/D转换为ADC0832。系统要求显示分辨率为3位半，能测的直流电压范围是0-2V，0-20V，0-200V，0-2000V，除能确保实现要求的功能外，还可以自行设计其他功能，通过电路来实现扩大量程，能够在超出量程时可以发出声音或点亮LED灯来报错等。通过在实现要求的功能外再自行增加系统所能实现的功能来完善本次设计和增强对本次设计的理解。 数字电压表是对电子电路进行现场检测的常用仪表，本次设计讨论了一种基于单片机的数字电压表设计方式，将检测到的数据送入微计算机系统，完成计算、存储、控制和显示等功能。本文中数字电压表的控制系统采用AT89S52单片机，A/D转换器则使用ADC0832芯片，以此实现简易数字式直流电压表的硬件电路与软件设计。 数字仪表的特点： （1）性价比高 （2）数字显示。相对指针式的仪表，读数不存在视觉误差。 （3）精确度高。数字电工仪表不会受到机械摩擦或者机械变形的影响。 （4）输入阻抗高。数字仪表一般本身有工作电源，除测量电流外，一般阻抗都可以制得较高，在测量时对被测物理量影响很小。 （5）使用方便。特别是实验室用便携式、台式仪表，可制成多量程，多功能仪表。 （6）灵敏度高。大部分数字仪表内多设有各种放大线路或器件，可测量较小的信号。 （7）抗干扰性能强。 国内外研究现状及发展趋势 20世纪50年代初期，仪器仪表取得了重大突破，数字技术的出现使得各种数字仪器得以问世，把模拟仪器的准确度、分辨率与测量速度提高了几个量级，为实现测试自动化打下了良好的基点。60年代中期，测量技术又一次取得了进展，计算机的引入，使仪器的功能发生了质的变化，从个别电量的测量转变成测量整个系统的特征参数，从单纯的接收、显示转变为控制、分析、处理、计算与显示输出，从用单个仪器进行测量转变为用测量系统进行测量。70年代，计算机技术在仪器仪表中的进一步渗透，使得电子仪器在传统的时域与频域之外，又出现了数据域测试。80年代由于微处理器被用到仪器中，仪器前面板开始朝键盘化方向发展，过去直观的用于调节时基或幅度式旋转度盘，选择电压电流等量程或功能的滑动开关，通断开关键已经消失。测量系统的主要模式是采用机柜形式，全部通过IEEE—488总线送到一个控制品上。测量时，可用丰富的BASIC语言程序来高速测试。不同于传统独立的个人仪器已经得到了发展。90年代，仪器仪表与测量科学进步取得重大的突破性进展。这个进展的主要标志是仪器仪表智能化程度的提高。突出表现在以下几个方面：微电子技术的进步将更深刻地影响仪器仪表的设计；DSP芯片的大量问世，使仪器仪表数字信号处理功能大大加强；微型机的发展，使仪器仪表具有更强大的数据处理能力；图像处理功能的增加十分普遍；VXIBUS得到广泛的应用。 国外对数字电压表研究比较深入，他们的新技术使得数字电压表向高准确度、高可靠性及智能化、低成本