高精密数字电压表设计--毕业论文.doc

摘 要 本次设计采用先进行AC/DC的转换，再送AD转换并用数码显示的基本思路。基于所测电压信号的特性，模拟电路部分采用精密检波电路和有源低通滤波，能获得平滑稳定的直流电压信号。为了达到测量要求的精度，ADC选用精度为11位、抗干扰能力强的积分式MC14433，而单片机则选用技术成熟的MCS-51系列，此外，引入继电器控制量程，通过软件编程实现单片机对量程的自动换挡，达到自动量程转换。 整个系统在交流电压0～200V内，实现自动量程转换，并进行四位数码显示，显示值为有效值形式。 本次设计的测量范围为0～200V交流电压，频率为50HZ，精度±0.2V，转换时间1s，实际设计均高于该指标。 关键词： 精密检波 有源低通滤波器 自动量程转换 ABSTRACT This design adopts the basic train of thought that take conversion of AC/DC firstly, then sends AD conversion again and use the number shows. Based on the property of voltage signal that be measured, simulated circuit part adopts precision detector circuit and active LPF, can get smooth steady direct current signal. To reach the precision of measure requirement, we choose precision integral type MC14433 of the 11 strong abilities of interference rejection, and chooses technical maturation series single chip computer-- MCS-51. Besides, we select relay control span, through software programming realize single chip computer controlling change gear voluntarily, reach voluntarily span conversion. Entire system realizes voluntarily span conversion in 0～200 V of alternating voltage, and carries out to show that value is effective value form. This designed system measures voltage signal from 0V to 200V in from of alternating voltage, which its frequency is 50 HZ. The measurement’s precision is ±0.2 V. Actually, the system of voltage measure is to be designed to be higher than this index. Key words: Precision detector circuits Active low wave filter Automatic span changes目录 第一章 绪论 1 2.1电压的测量 3 2.2交流电压的测量 3 第三章 方案论证及设计概述 10 第四章 硬件部分设计及其分析 12 4.1量程转换（即分压电路） 12 4.2单片机控制继电器部分 12 4.3平均值AC/DC转换电路 13 4.4 AD转换 21 4.5单片机及数码显示 26 第五章 软件及其程序流程部分 29 5.1 数据采集部分的程序流程 29 5.2数码显示部分的程序流程 31 5.3 软件控制量程转换 32 第六章 总结 33 参考文献 34 致 谢 35 第一章 绪论 数字化测量技术是面向21世纪的一项高、新科学技术，其基本内容是将连续变化的被测模拟量转换成离散的数字量，再经过数据采集、计数、编码、传输与存储，最后完成数据化处理、图像处理、显示及打印工作，它所涉及的内容广泛，既有传感器、检测电路。又有数字化仪表、智能仪器、数据采集系统和检测系统。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