(毕业论文   页数:24字数:7818)摘 要: 本文是以直流数字电压表的设计为研究内容。首先对数字电压表作了详细介绍，接着讲述了数字电压表硬件电路的设计以及软件的设计，包括量程转换电路、数据采集电路，模数转换电路及显示电路的具体设计。
根据设计要求选用高精度A/D转换器ICL7109进行数据转换，针对ICL7109对模拟输入信号的要求，对输入信号进行量程转换并进行调理。通过单片机AT89C52和A/D转换器ICL7109完成数据转换及传输，是系统的核心内容。阐述了ICL7109工作原理并对A/D 转换电路、参考电压电路、复位电路、时钟电路等电路进行具体设计。软件的设计包括了对主程序、模数转换程序和显示程序的设计，给出了程序流程图。最后根据软硬件设计方案对系统进行了调试。

关键词：单片机; A/D转换; 数据处理

ABSTRACT
This text regards design of the digital voltmeter of direct current as the research contents. Having made detailed introduction to the digital voltmeter at first, then has told the design of the hardware circuit of the digital voltmeter and design of software, including range-changing circuit , data collecting circuit, analog to digital conversion circuit and display circuit design procedure.
Select high-accuracy A/D converter ICL7109 for use and carry on data conversion according to the designing requirement, To ICL7109 requirement for imitating the input signal. To ICL7109 requirement for imitating the input signal, range-changing and adjust to input signal. Finish data conversion and transmit through the Single-chip computer AT89C52 and A/D converter ICL7109, which is the key content of the system. Explain ICL7109 operation principle and process circuits such as reference voltage circuit restore to the throne to A/D circuit, clock circuit, etc. The design of the software includes to the main program, analog to digital conversion program and display procedure, and that present program chart. Debugged the system according to the design plan of the software and hardware finally.

Keywords: Single-Chip Computer; A/D Convert; Data Processing

目录:

1.绪 论
1.1 数字仪表的发展趋势
1.2 数字电压表的特点
1.3 设计内容及意义
2.硬 件 设 计　
2.1 系统结构及其原理
2.2 AT89C52简介
2.3 数据采集电路设计
2.4 显示电路设计
2．5 硬件电路图
3.软 件 设 计
3.1 主程序
3.2 模/数转换程序
3.3 显示程序
4.总结

1.绪 论
数字电压表简称DVM（Digital Voltmeter），它是采用数字化测量设计的电压仪表。
1.1 数字仪表的发展趋势
采用新技术、新工艺，由LSI和VLSI构成的新型数字仪表及高档智能仪器的大量问世，标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。新型数字仪表的发展主要有四个方向：
(1)广泛采用新技术，不断开发新产品
(2)向模块化发展
新一代数字仪表正朝着标准模块化的方向发展。预计在不久的将来，许多数字仪表将由标准化、通用化、系列化的模块所构成，给电路设计和安装调试、维修带来极大方便。
表面安装技术（SMT）和表面安装元器件（SMD）将获得普遍应用。这项技术被誉为世界电子工艺技术的一项重要突破。所谓表面安装是将微型化的表面安装集成电路（SMIC）和表面安装元件，用粘贴工艺直接安装在印刷板上，再用波峰焊接机焊接，由此取代传统的打孔焊接工艺，使印刷板安装密度大为增加，可靠性得到明显提高。
(3)多重显示仪表
为彻底解决数字仪表不便于观察连续变化量的技术难题，“数字/模拟条图”双显示仪表已成为国际流行款式，它兼有数字仪表准确度高、模拟式仪表便于观察被测量的变化过程及变化趋势的两大优点。
模拟条图大致分成三类：①液晶（LCD）条图，呈断续的条状，这种显示器的分辨力高、微功耗，体积小，低压驱动，适于电池供电的小型化仪表。②等离子体（PDP）光柱显示器，其优点是自身发光，亮度高，显示清晰，观察距离远，分辨力较高，缺点是驱动电压高，耗电较大。③LED光柱，它是又多只发光二极管排列而成。这种显示器的亮度高，成本低，但象素尺寸较大，功耗高，驱动电路复杂。
(4)操作简单化
1.2 数字电压表的特点
(1)显示清晰直观，读数准确
传统的模拟式仪表必须借助于指针和刻度盘进行读数，在读数过程中不可避免的会引入人为的测量误差。数字电压表则采用先进的数显技术，使测量结果一目了然，只要仪表不发生跳读现象，测量结果就是唯一的。
新型数字电压表还增加了标志符显示功能，包括测量项目、符号单位和特殊符号、为解决DVM不能反映被测电压的连续变化过程以及变化趋势这一难题，一种“数字/模拟条图”仪表业已问世。“模拟图条”有双重含义：第一，被测量为模拟量；第二，利用条状图形来模拟被测量的大小及变化趋势。这类仪表将数字显示与高分辨率模拟条图显示集于一身，兼有DVM与模拟电压表之优点。
智能数字电压表均带微处理器和标准接口，可配合计算机和打印机进行数据处理或自动打印，构成完整的测试系统。准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合。
(2)分辨率高，测量范围宽
数字电压表在最低电压量程上末位1个字所代表的电压值，称为仪表的分辨力，它反映仪表灵敏度的高低。分辨力随显示位数的增加而提高。分辨率是指所能显示的最小数字（零除外）与最大数字的百分比。多量程DVM一般可测量0～1000V直流电压，配上高压探头还可测上万伏的高压。
(3)扩展能力强
在数字电压表的基础上，还可扩展成各种通用及专用数字仪表、数字多用表（DMM）和智能仪表，以满足不同的需要。
(4)测量速度快
数字电压表在每秒钟内对被测电压的测量次数，叫测量速率，单位是“次/S”。它主要取决于A/D转换器的转换速率，其倒数是测量周期。
(5)输入阻抗高 ，集成度高，微功耗
数字电压表具有很高的输入阻抗，通常为10MΩ～10000MΩ，最高可达1TΩ。 并且新型数字电压表普遍采用CMOS大规模集成电路，整机功耗很低。
(6)抗干扰能力强
5 位以下的DVM大多采用双积分式A/D转换器，其串模抑制比、共模抑制比各别可达100dB、80～120dB。高档DVM还采用数字滤波、浮地保护等先进技术，进一步提高了抗干扰能力，共模抑制比可达180dB。