单片机课程设计-电阻量测量 联系客服

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农业装备工程学院课程设计说明书

电阻量测量 摘 要

本设计基于单片机和AD转换器实现电阻的测量。采用ADC0808,实现由模拟电压转换到数字信号,通过单片机系统AT89C51处理后,由LCD显示器显示被测量电阻的阻值。测量范围为1Ω~5KΩ,精度大于98%。其中稳压电源采用的是三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源,对单片机、A/D转换器、LCD显示器供电。

本设计从硬件和软件两部分入手,其中硬件分为数据采集、模数转换、数据显示三个模块。数据采集通过我们对两方案的分析与对比,决定采用桥式法测量被测电阻电压,A/D转换器使用常见的仿真器件ADC0808,数据显示使用LCD1602。硬件设计完成后,用Keil编程,编写每个模块的程序。接着使用Proteus对设计的硬件进行仿真,记录数据并进行了分析,得出误差小,测量范围大的结论。最后使用Altium Designer绘制仿真电路的原理图和PCB板。

关键词:AT89C51单片机,Proteus仿真,数据处理

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目 录

第一章 绪论 .............................................................................................. 1 第二章 总体设计 ...................................................................................... 2

§2.1总体设计思路........................................................................................ 2

第三章 硬件设计 ...................................................................................... 5

§3.1直流稳压电源电路的设计.................................................................... 5 §3.2电压测量的设计.................................................................................... 5 §3.3模数ADC转换的设计 ......................................................................... 7 §3.4 液晶显示电路的设计........................................................................... 7

第四章 软件设计 .................................................................................... 11

§4.1 主程序工作流程图............................................................................. 11 §4.2 程序设计............................................................................................. 11

第五章 软件仿真 .................................................................................... 12

§5.1 Protues仿真图..................................................................................... 12 §5.2 Altium Designer原理图 ...................................................................... 14

第六章 设计结论 .................................................................................... 16 参考文献 .................................................................................................. 17 附录 ........................................................................................................... 19

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第一章 绪论

随着现代科技的飞速发展,生产生活中人们对工具的要求越来越高。其中对我们日常所使用的电阻表的精度和性能也要求越来越高,并且电阻表完全可以通过现代科技来实现智能化,测量不同阻值的电阻。测量不同阻值的电阻时,可以更换档位。并且同时显示出阻值和量程。

目前市面上测量电子元器件参数R的仪表种类较多,方法和优缺点也各有不同。一般的测量方法都存在计算复杂,不易实现自动测量而且很难实现智能化等缺点。将电阻参数转化为电压形式,并通过模数转换,这样处理一方面使测量精度提高了,另一方面也便于使仪表实现智能化,并能很好的实现各个要求。

本设计从硬件和软件两部分入手,其中硬件分为数据采集、模数转换、数据显示三个模块。数据采集我们采用桥式法测量被测电阻电压,A/D转换器使用常见的仿真器件ADC0808,数据显示使用LCD1602。硬件设计完成后用Keil编程,具体程序在正文当中,最后对设计的电路进行仿真,记录显示数据和实际数据,并进行数据对比,得出结论。

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第二章 总体设计

§2.1总体设计思路

本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为电压测量(数据采集)、模数转换、阻值显示等子模块。电路结构可划分为:电压测量,电压转换电阻,阻值显示及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、显示等功能。

从设计的要求来分析该设计须包含如下结构:电压测量电路,电压转换电路,阻值显示电路、单片机及相关的控制软件组成。

A/D转换器:ADC0809是很常用的一款8位的模数转换芯片。而ADC0808是0809的简化版,主要的不同点是0808的转换输出out0-7与常用的输出端高低位是相反的,即0809的最低位是out0,0808的最低位是out7.ADC0808在实际中不常用,实际中常用的是0809,而0808最常用的是在proteus仿真里面,因为0809是没有模型库,无法仿真的。ADC 0808和ADC 0809除精度略有差别外(前者精度为8位、后者精度为7位),其余各方面完全相同。它们都是CMOS器件,不仅包括一个8位的逐次逼近型的ADC部分,而且还提供一个8通道的模拟多路开关和通道寻址逻辑,因而有理由把它作为简单的“数据采集系统”。利用它可直接输入8个单端的模拟信号分时进行A/D转换,在多点巡回检测和过程控制、运动控制中应用十分广泛。 1) 主要技术指标和特性

(1)分辨率: 8位。

(2)总的不可调误差: ADC0808为±2LSB,ADC 0809为±1LSB。 (3)转换时间: 取决于芯片时钟频率,如CLK=500kHz时,TCONV=128μs。 (4)单一电源: +5V。

(5)模拟输入电压范围: 单极性0~5V;双极性±5V,±10V(需外加一定电

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