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使用單片機和LM331芯片設計積分式數字電壓表的論文免費下載

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上傳日期: 2019-08-30

上 傳 者: 易水寒他上傳的所有資料

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標簽:CD4051(17)振蕩器(1026)單片機(18168)

  隨著電子科學技術的發展,電子測量成為廣大電子工作者必須掌握的手段,對測量的精度和功能的要求也越來越高,而電壓的測量甚為突出,因為電壓的測量最為普遍。同時隨著微電子技術的迅速發展和超大規模集成電路的出現,特別是單片機的出現,正在引起測量控制儀表領域的新的技術革命。

  V/F型A/D轉換器是積分型的一種,被測電壓Ux通過積分以后輸出一線性變化的電壓,控制一個振蕩器,產生與被測電壓成正比的頻率值;再用數字頻率計測量出電路的頻率值,從而表示被測電壓的大小。這種轉換器具有良好的精度、線性和積分輸入特性,抗干擾能力強,而且信號便于遠傳等特點。此外,它的應用電路簡單,外圍元件性能要求不高,對環境的適應能力強,與單片機的接口簡單。

  本設計在參閱了大量前人設計的數字電壓表的基礎上,利用單片機技術結合V/F 轉換芯片LM331 以及采用模擬開關CD4051 構建了一個測量范圍達0-750V且具有自動量程切換功能和過壓保護的交直流數字電壓表。本文首先簡要介紹了積分式數字電壓表的主要組成部分及原理,然后詳細介紹了硬件系統和軟件系統的設計,并給出了硬件電路的各部分電路的設計及原理以及軟件算法。

  在電量的測量中,電壓、電流和頻率是最基本的三個被測量,其中電壓量的測量最為經常。而且隨著電子技術的發展,更是經常需要測量高精度的電壓,所以數字電壓表就成為一種必不可少的測量儀器。數字電壓表(Digital Voltmeter)簡稱DVM,它是采用數字化測量技術,把連續的模擬量(直流輸入電壓)轉換成不連續、離散的數字形式并加以顯示的儀表。傳統的指針式電壓表功能單一、精度低,不能滿足數字化時代的需求,而采用單片機的數字電壓表,由精度高、抗干擾能力強,可擴展性強、集成方便,還可與PC 進行實時通信。目前,由各種單片A/D 轉換器構成的數字電壓表,已被廣泛用于電子及電工測量、工業自動化儀表、自動測試系統等智能化測量領域,顯示出強大的生命力。與此同時,由DVM 擴展而成的各種通用及專用數字儀器儀表,也把電量及非電量測量技術提高到嶄新水平。積分式數字電壓表是一種間接轉換形式的數字電壓表,它是對輸入模擬電壓進行積分并轉換成中間量——時間或頻率,再通過計數器將中間量轉換成數字量。

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