直流数字电压表毕业论文开题报告.doc

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武昌理工学院信息工程学院

毕业设计（论文）开题报告

题　　目：

直流数字电压表的设计与实现

学　　院：

信息工程学院

专　　业：

通信工程

学　　号：

20134226025

学生姓名：

王政

指导教师：

张健

二○一六年十一月十三日

1．涉及本课题的研究现状综述

电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压作为主要被控参数，测量方式也不尽相同。

传统的模拟式电压表并不能适应现代化的需求，尽管传统的电压表结构简单，价格低廉，但是指针式刻度电压表功能单一，进度低，容易引起视差和视觉疲劳，灵敏度和精确度并不能满足数字化的需求，所以出现了数字电压表。

数字电压表简称DVM，它采用数字化测量技术，将被测电压（模拟量）转换为数字量，并将测量结果以数字形式显示出来的电子测量仪器。

数字电压表与指针式电压表相比，具有精度高、速度快、输入阻抗大、数字显示、读数准确方便、抗干扰能力强、测量自动化程度高等优点，因此能广泛应用于生产生活中。

最近的几十年来，随着半导体技术、集成电路和微处理器技术的发展，数字电路和数字化测量技术也有了巨大的进步，从而促使了数字电压表的快速发展，并不断出现新的类型。

数字电压表从1952年问世以来，经历了不断改进的过程，从最早采用继电器、电子管和形式发展到了现在的全固态化、集成化，另一方面，精度也从0.01%-0.005%。

同时，为革新电子测量中的烦锁和陈旧方式也催促了数字电压表的飞速发展，如今，它又成为向智能化仪表发展的必要桥梁，成为诸多数字化仪表的核心与基础。

以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表。

目前，由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。

而且单片机技术在社会各领域中得到了广泛的应用。

在直流数字电压表系统中，单片机更是取代了由齿轮调节延迟时间的表盘旧式市发展速度，成为日后此系统中的核心部分。

由于单片机具有一些突出的优点：

体积小、重量轻、电源单一、功能强、价格低；数据大都在单片机内部传送，运行速度快、抗干扰能力强、可靠性高，所以单片机被广泛的应用于测控系统、数据采集、智能仪器仪表、机电一体化产品、智能接口、计算机通信以及单片机的多级系统等领域

2．课题的主要任务及预期达到的目标

本设计由单片机控制系统、信号输入电路、A/D转换电路、LED显示电路组成。

采用单片机为控制核心，满足一般设计的需要，能实现3V超低压工作，满足功耗低的要求；A/D转换电路是数字电压表的核心部分，通过模数转换芯片ADC0809采集电压信息，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到单片机控制模块。

数字量经处理后送到显示模块，显示模块用三位七段。

预期目标：

1.实现三位数码管动态显示。

2.电压表的量程范围为0-5V。

3.精确到小数点后两位。

4.数字电压表的LED数码管上实时显示相应电压值。

3．本课题的关键问题及解决的思路 

本系统主要通过硬件设计、软件编程手段来实现功能。

根据设计要求用Proteus仿真软件绘制出能完成设计功能电路图。

根据电路图编写程序控制单片机，使单片机控制A/D转换器进行模数转换，并在LED上面显示出对应的电压值。

编写程序可以选用汇编语言或者C语言，C语言与汇编语言相比具有简洁紧凑、灵活方便运算符丰富等优点，很适合用于该系统的设计。

程序经过Proteus仿真。

量程转换模块：

利用ADC其八个模拟通道中的三个作为量程转换器，即根据通道对应的电压测量范围确定对应的电压放大倍数设计对应的前置放大电路。

模数转换模块：

集成模数转换芯片ADC0808实现的A/D转换，被测信号由ADC0808模拟输入端输入，完成A/D转换后送入单片机。

单片机控制模块：

单片机控制模块的作用是为控制各单元电路的运行并完成数据的换算或处理，主要由单片机、时钟电路、复位电路组成。

液晶显示模块：

LED显示器分为字段显示和字符显示两种

4．完成本课题的工作方案及进度计划

（1）2016.10.21 —— 2016.11.10  确定选题之后查阅了与数字电压表有关的资料，明确了数字电压表的创新问题，主要以方便准确为设计目标。

（2）2016.11.11 —— 2016.11.30  进行文献调研，了解研究内容的国内外现状。

（3）2016.12.01 —— 2016.12.25  撰写开题报告并通过指导老师审阅，参加开题。

（4）2016.12.26 —— 2017.04.08  阅读单片机原理及应用的相关资料，掌握相关的知

识以及方法，重点掌握单片机的原理分析及应用。

根据已掌握的相关知识及设计思想绘制数字电压表硬件电路图和软件流程图。

整理思路，完成硬件电路图和软件的设计，进行仿真设计，得出结论。

（5）2017.02.12 —— 2017.03.15  整理好思路，着手论文初稿的撰写。

（6）2017.03.16 —— 2017.05.20  在老师的指导下，进行论文的修改、定稿、并打印。

（7）2017.05.21 —— 2017.05.31  提交规范的毕业论文与准备答辩,按时参与第一轮答辩。

5．指导教师审阅意见

手写

指导教师（签字）：

　　　　　　　　　　　　年　月　日

6．审核意见

手写

学院院长（签字）：

　　　　学院（签章）

　　　　年　月　日

说明：

1.本报告必须由承担毕业论文（设计）课题任务的学生在正式开始做毕业设计（论文）的第3周之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。

2.每个毕业设计（论文）课题撰写本报告一份，作为指导教师和学院答辩委员会审查学生能否承担该毕业设计（论文）课题任务的依据，并接受学校的抽查。

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