论文总字数：15628字

摘 要

：本次设计所提供的是基于单片机的电压电流测量系统软件的设计。电学参量测量技术设计范围广，能应用的领域也十分广泛。随着电子技术的发展，在数字化、智能化、科技化为主的今天,数字电压、电流表已成为电压、电流表设计的主要方向，并且有非常重要的地位。传感器输出信号通常使用两种标准电信号，电流信号和电压信号。传感器输出电流信号一般为0~20mADC，传感器输出电压信号一般为0~10VDC等。标准信号测量单元有着广泛的应用，能够传感器输出的电压值或电流值，并对测量数据进行存储再通过液晶显示器显示。此外，本文还讨论了设计过程中的所用的软件环境，调试所出现的问题等。

关键词：单片机； AT89C51；测量； 软件；传感器。

Abstract

Pick tothis design provides a voltage current measurement system based on MCU software design. Electrical parameters measurement technology can design range, field of application is also very extensive. With the development of electronic technology, mainly in digital, intelligent, science and technology today, digital voltmeter and ammeter has become the main direction of voltage, ampere meter design, and has a very important position. Sensor output signal is usually use two standard electric signal, current signal and voltage signal. The sensor output current signal is 0 ~ 20 madc commonly, sensor output voltage signal in 0 ~ 10 VDC, etc. Standard signal measurement unit has been widely used, can the sensor output voltage or current value, and the measurement data are stored by LCD and so on.

Key words:Single chip microcomputer; AT89C51. Measurement; Software; Sensors.

基于AT89S52的标准信号测量单元(总体和软件设计)

目录

1 前言 2

1.1 电子测量概述 2

1.2 数字电压表介绍 3

1.3 单片机的介绍 3

2 系统方案的选择与论证 4

2.1 功能要求 4

2.2 系统的总体方案规划 5

2.3 各模块方案选择与论证 5

2.3.1 控制模块 5

2.3.2 量程自动转换模块 6

2.3.3 A/D转换模块 6

2.3.4 显示模块 6

2.3.5 通信模块 7

3 系统的硬件电路设计与实现 7

3.1 系统的硬件组成部分 7

3.2 主要单元电路设计 8

3.2.1 中央控制模块 8

3.2.2 量程自动转换模块 9

3.2.3 A/D模数转换模块 13

3.2.4 显示模块 15

3.2.5 通信模块 15

3.2.6 电源部分 16

4 系统的软件设计 17

4.1 软件的总体设计原理 17

4.1.1 A/D转换程序设计 18

4.1.2 数字滤波程序设计 18

4.1.3 量程转换的程序设计 20

5 系统调试及性能分析 22

5.1 调试与测试 22

5.2 性能分析 22

6 结束语 23

6.1 设计总结 23

6.2 设计的心得 23

7 致谢词 24

附录 25

附录1 参考文献 25

附录2 系统总电路图 26

附录3 源程序 27

1 前言

1.1 电子测量论述

从大的方向来说，以及从电子技术的角度，来进行的测量都被认为是电子测量；从小的方面来讲，电子测量指的是电子学中测量与电量相关的物理量值。和其他测量值相比，电子测量拥有以下明显的优点：①测量频率范围让人们能够在更多的领域发挥测量仪器的作用，这就使它的使用范围逐渐推广；②量程范围很广，对于应用的机器类型来说也是太多了；③对于测量要求精准度高，越来越多符合高要求的应用领域；④测量效率高，对于那些下需要特别快的领域，像即时即测的；⑤易于实现长期不间断的显示，显示做到清晰，直观；⑥依靠计算机，快捷方便，形成电子测量与计算技术的紧密联系密切的的一门技术。
随着科学技术水平的提高以及生产部门的复杂性对时代的要求越来越高，对于测量方式的多样化要求进一步日益突出，测量技术的复杂性无法想象的。高要求测量的水平不可忽略。这些都要求对测量仪器和测试系统的进一步优化与升级。单片机的出现进一步为解决上述一系列问题提供了必要的条件。进一步利用单片机的存储，记忆，逻辑处理，判断逻辑和识别命令等一系列的功能，发展了自动测试功能和微机化。近年来大规模集成电路和微机系统的发展，成本大幅度下降，与此同时在微机测试系统中进一步解决了通用接口母线标准化的一系列问题，进一步使自动测试系统和微机化仪器得到了非常大的发展，正在造就电子测量技术新时代的面貌。

1.1总结电子测量的发展史不可估量而又不可限量的。各大技术网站对其也有许多的解析，那么对于测量仪器的是时代已经到来，但是不可忽略的是本身的发展所带来的产品正在蓬勃发展。

1.2 数字电压/电流的一些说明

1.数值的显示上让人看着醒目，舒服

各个工业领域遇到电路的大部分要用到电流表和电压，将外界的压力或者其他物理量转化为二进制的形式由其他系统进行处理显示数值出来，显示的出来是人们直接可以读出来的 。不许像传统的刻度来读数值。

1. 显示的数值值非常清楚，非常醒目。

像以前刻度读数的，还需要精度有可能失误读错，甚至读不准等一系列的问题。没有现在来的直接了当。最起码给技术员的感觉是安全的读数值。对于工业来说也是一件令人可喜的事情。

1. 显示的电阻数值

电阻值在表上的设定范围很大，达到一万多欧姆，对于电流信号来说弱了好多。对于显示可能会对精度产生足够的影响。

4.对于周围的影响特别小

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