| 一、设计任务与要求 设计一个可以实现数字显示和语音报数双功能的简易交直流数字电压表，基本框图如下： ... 基本要求： 1、测量范围：直流0～12V，交流最大允许输入10V； 2、频率测量范围：10Hz～100kHz； 3、三位半数码管显示电压值； 4、分辨率：0.1V; 5、准确度: 1% 1字; 6、带显示的数字稳定后同时用语音报出所显示的电压值。 发挥部分： 1、测量直流电流的数字式电流表，最大测量值为200mA; 2、能根据数字显示的测量值，用语音报出数据。 二、方案论证与设计 根据题目要求，各模块方案论证如下： （一）数据采集部分 直流电压测量采用简单的电阻分压方式实现分档，电流测量采用取固定电阻两端电压的方法实现，这是一种。交流电压与电流测量部分方案论证如下： 方案一：采用简单的二极管半波或全波整流实现。电路简单，频率响应较好，但是二极管会有0.7V或1.4V的压降，导致电压表无法测量0.7V以下的小信号，故没有采用此方案。 方案二:采用由高性能运算放大器LF353构成的精密检波电路实现。运放构成的电路可以避免0.7V或1.4V的压降，采用高频性能比较好的检波二极管，能够在克服非线性失真的基础上保证频率响应。我们最终选择了这个方案。 （二）A/D转换部分 方案一：采用常用的逐次比较式A/D转换芯片,电路成熟，与单片机接口简单，转换速率快，但是如果要满足任务要求中的3位半精度必须选用12位以上分辨率的器件，这种器件抗干扰性能较差，而且成本很高购买比较困难，故没有采用。 方案二：采用常用4位半双积分A/D转换芯片ICL7135实现。ICL7135采用双积分转换方式，比逐次比较式转换精度高，4位半相当于14位的分辨率，远远满足任务的设计要求，而且价格低廉。尽管双积分式A/D转换器转换速率比较慢，但是任务对精度要求比较高，对转换速率并没有提出要求，而且经过软件编程，实现了ICL7135与单片机的接口连接，而且双积分形式的A/D转换方式能够大大提高抗干扰能力，能够完全消除平均值为0的干扰，所以我们采用了这个方案。 （三）数字显示与键盘输入部分 方案一：使用单片机本身I/O口通过扫描与编码实现显示与键盘输入。这种方法不需要外围硬件，接口简单，但需要占用大量I/O口与单片机内部资源，容易造成各个功能模块之间的冲突，使系统的反应速度下降，而且编程比较复杂，故没有采用。 ...... |
查看评论
已有0位网友发表了看法