基于Proteus的数字电压表设计

2025/12/14 6:50:57

电子技术课程设计(报告) 该电路测量的误差在约为±0.02V,如图4-2所示。

图5-2最小测量误差图

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电子技术课程设计(报告) 6 设计总结

本文给出了利用单片机进行数字电压表设计的一个实例,利用仿真功能强大、仿真元件模型丰富的Proteus软件对数字电压表各个单元电路和整体电路进行了设计和详尽的仿真分析,缩短了设计周期,提高了设计效率,降低了设计成本。采用KEIL和proteus软件结合使用进行仿真,取得了较好的仿真效果。在这次设计过程中,我对电路设计、单片机的使用等都有了新的认识。通过这次设计学会了Proteus和KEIL软件的使用方法,掌握了从系统的需要、方案的设计、功能模块的划分、原理图的设计和电路图的仿真的设计流程,积累了不少经验。

基于单片机的数字电压表使用性强、结构简单、成本低、外接元件少。在实际应用工作性能好,测量电压准确,精度高。系统功能、指标达到了课题的预期要求、系统在硬件设计上充分考虑了可扩展性,经过一定的改造,可以增加功能。本文设计主要实现了简易数字电压表测量一路电压的功能,详细说明了从原理图的设计、电路图的仿真再到软件的调试。

通过本次设计,我对单片机这门课有了进一步的了解。无论是在硬件连接方面还是在软件编程方面。本次设计采用了AT89C51单片机芯片,与以往的单片机相比增加了许多新的功能,使其功能更为完善,应用领域也更为广泛。设计中还用到了模/数转换芯片ADC0808,以前在学单片机课程时只是对其理论知识有了初步的理解。通过这次设计,对它的工作原理有了更深的理解。在调试过程中遇到很多问题,硬件上的理论知识学得不够扎实,对电路的仿真方面也不够熟练。

总之这次电路的设计和仿真,基本上达到了设计的功能要求。在以后的实践中,我将继续努力学习电路设计方面的理论知识,并理论联系实际,争取在电路设计方面能有所提升。

利用仿真功能强大、仿真元件模型丰富的Proteus软件对数字电压表各个单元电路和整体电路进行了设计和详尽的仿真分析,缩短了设计周期,提高了设计效率,降低了设计成本。 同时, Proteus软件对于电子技术的教学演示和实际设计都具有很大的辅助作用。

通过这次课程设计让我对单片机理论有了更加深入的了解。我深刻体会到了自己知识的匮乏。我深深的感觉到自己知识的不足,自己原来所学的东西只是一个表面性的,理论性的,而且是理想化的。根本不知道在现实中还存在有很多问题。真正的能将自己的所学知识转化为实际所用才是最大的收获,也就是说真正的能够做到学为所用才是更主要的。设计一个很简单的电路,所要考虑的问题,要比考试的时候考虑的多的多。

我突然发现,如果总是止步于书本上学习单片机,会觉得很抽象,无法理解也不会有兴趣,但是当理论知识和实践结合到一起之后,就会非常有趣,而且还会印象深刻富有成就感。所以我很珍惜这次的设计学习,我以后会多加练习。

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电子技术课程设计(报告)

参考文献

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电子技术课程设计(报告) 附录

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手段,对测量

的精度和功能的要求也越来越高,而电压的测量甚为突出,因为电压的测量最为普遍。同时随着微电子技术的迅速发展和超大规模集成电路的出现,特别是单片机的出现,正在引起测量控制仪表领域的新的技术革命 。由于使用的是高效单片机作为核心的测量系统,以及灵敏度和精度较高的A/D转换器,使本直流电压表具有精度高、灵敏度强、性能可靠、电路简单、成本低的特点,加上经过优化的程序,使其有很高的智能化水平。数字电压表相对于指针表而言读数直观准确,电压表的数字化是将连续的模拟量转换成不连续的离散的数字形式并加以显示。在现代检测技术中,常用高精度数字电压表进行检测,将检测到的数据送入微型计算机系统,完成计算、存储、控制等功能。本文中数字电压表的控制系统采用AT89C51单片机,A/D转换器采用ADC0809为主要硬件,实现数字电压表的硬件电路与软件设计。该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少,成本低,调节工作可实现自动化,还可以方便地进行8路A/D转换的测量,远程测量结果传送等功能。数字电压表可以测量0~5V的电压值,并在四位LED数码管上轮流显示, 并且应用Proteus的ISIS软件进行单片机系统设计与仿真。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手段,对测量的精度和功能的要求也越来越高,而电压的测量甚为突出,因为电压的测量最为普遍。同时随着微电子技术的迅速发展和超大规模集成电路的出现,特别是单片机的出现,正在引起测量控制仪表领域的新的技术革命。由于使用的是高效单片机作为核心的测量系统,以及灵敏度和精度较高的A/D转换器,使本直流电压表具有精度高、灵敏度强、性能可靠、电路简单、成本低特点,加上经过优化的程序,使其有很高的智能化水平。数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM,它是采用数字化测量技术,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。传统的指针式电压表功能单一、精度低,不能满足数字化时代的需求,采用单片机的数字电压表,精度高、抗干扰能力强,可扩展性强、集成方便,还可与PC进行实时通信。目前,由各种单片A/D转换器构成的数字电压表,已被广泛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,显示出强大的生命力。与此同时,由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表,也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础,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加刻度盘进行读数的方法,避免了读数的视差和视觉疲劳。目前数字电压表的内部核心部件是A/D转换器,转换器的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度,本文A/D转换器采用ADC0808对输入模拟信号进行转换,控制核心AT89C51再对转换的结果进行运算和处理,最后驱动输出装置显示数字电压信号。

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