数字电流表设计分析.doc

单片机原理及接口技术 课程设计（论文） 题目： 数字电流表设计 院（系）： 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： （签字） 起止时间：2013.06.24-2013.07.12  课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室： 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计（论文）题目 数字电流表设计 课程设计（论文）任务 电测量范围：0～；测量精度：05％；量程自动切换；采用LED显示；可用现场提供的220 V交流电源 1．电流测量范围0～ 2．测量精度：05％ 1、分析系统功能，尽可能降低成本，选择合适的单片机、AD转换器、输出电路等； 2、应用专业绘图软件绘制硬件电路图和软件流程图； 3、按规定格式，撰写、打印设计说明书一份，其中程序开发要有详细的软件设计说明，详细阐述系统的工作过程，字数应在4000字以上。 进度计划 第1天 查阅收集资料 第2天 总体设计方案的确定 第3-4天 CPU最小系统设计 电流检测电路设计 第6天 显示电路及电源电路设计 第7天 程序流程图设计 第8天 软件编写与调试 第9天 设计说明书完成 第10天 答辩 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算  摘????要? ??本设计主要采用CC7106双积分A/D变换器设计方案来完成一个简易的数字电流表，其实是一个电压表进行改装得到的，将电压表能够对输入的0～5 V的模拟直流电压进行测量，并通过一个4位一体的7段LED数码管进行显示，测量误差约为0.1 V。该电压表的测量电路主要由三个模块组成：A/D转换模块、数据处理模块及显示控制模块。A/D转换主要由芯片CC7106来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理模块。数据处理则由芯片CD331来完成，其负责把CC7106传送来的数字量经一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；另外它还控制着CC7106芯片的工作。显示模块主要由LCD液晶数码管及相应的驱动芯片)组成，显示测量到的电流值。 ? 关键词：简易数字电流表；LCD液晶数码管；CC7106 目 录 第1章 绪论 1 1.1 数字电流表的概况 1 1.2 本文研究内容 1 第2章 设计原理与结构框图 2 2.1 设计原理和功能 2 2.2结构框图 2 第3章 硬件电路设计 3 3.1 数字电流表的工作原理 3 3.2 CPU的选择 4 3.3 过流、防反接保护 4 3.4 放大器 5 3.5 AD转换器及外围电路计 6 3.5.1 A/D转换器概述 6 3.5.2 内部结构 6 3.5.3 引脚功能（外部特性） 6 3.5.4 通道选择 6 3.5.5 极限参数 7 3.5.6 ADC0808的输出端注意 7 3.5.7 外围电路设计 7 3.6 量程选择及量程显示 9 3.7 LED显示 9 第4章 测量系统的总体结构设计 11 4.1 系统组成框图 11 4.2 硬件图 11 4.3 软件流程图 12 4.4 程序清单 14 第5章 系统设计与分析 27 5.1 系统原理图 27 5.2 系统原理综述 27 第6章 课程设计总结 28 参考文献 29 绪论 数字电流表的概况 数字电流表表具有变送、LED显示和数字接口等功能．通过对电网中各参量的交流采样经CPU进行数据处理将三相电流参数、频率等电参量由LED直接显示，同时输出0～5V、0—20mA或4—20mA相应的模拟电量，与远动装置RTU相连；并带有RS--232或485接口．与微机进行数据交换；具有设置显示倍率、多路变送、多量显示的组合功能。按信号形式分：电流表、电压表、频率表、温度表、功率表按被测量的数目：单点表、多点表功能分：单纯显示、显示报警表、显示变送表、显示通讯表、显示记录表、多功能表等，以满足不同用户的使用要求。 设计原理与结构框图 设计原理和功能 8路数字电流表主要利用A/D转换器，其过程如下：先用A/D转换器对各电流值进行采样，得到相应的数字量，再按数字量与