基于STC89C52量程自动转换电压表设计说明书_毕业设计说明书

盐城工学院本科生毕业设计（2013） 毕业设计 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 基于STC89C52量程自动转换电压表的设计 专 业 自动化 学生姓名 班 级 BM自动化091 学 号 指导教师 完成日期 毕业设计说明书（毕业 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ） 独创性声明 本人声明所呈交的毕业设计说明书(毕业论文)是本人在导师指导下进行的研究、设计工作后独立完成的。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，说明书中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究所做贡献集体和个人，均己在说明书中作了明确的说明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 毕业设计说明书（毕业论文）作者签名(手写): 日期: 年 月 日 指导教师签名(手写): 日期: 年 月 日 基于STC89C52量程自动转换电压表的设计 摘 要：电工测量参数一般包括电流、电压、功率、功率、频率因数等。在电网调度自动化的设备过程中需要配置多只显示上述电工参数的面板表，如电流表、电压表、功率表等等，其一般多为指针式面板表，精度较低，可视距离近，且需要人工抄录数据，不仅浪费人力资源，而且对数据管理不便。近些年，随着微电子技术的迅猛发展和大规模集成电路的出现，特别是单片机的出现，正在引起测量控制仪表领域的技术革命。 设计基于STC89C52 微控制器的量程自动转换电压表。被测信号经输入阻抗分压衰减后得到与输入的被测电压成比例的电压值，并由运算放大器LM324按比例将其放大，最后经整流滤波得到与输入电压成比例的直流电压值。实现电压表量程的切换只需要改变放大电路的放大倍数即可。运算放大器是用电压负反馈比例放大由CD4051模拟开关进行Rf的选择，从而实现放大倍数的控制。再由单片机对A/D转换的结果进行转换，得到被测电压的数值后，通过单片机驱动LCD液晶显示器显示测量的最终结果。 关键词：单片机；量程自动转换；A/D转换 Design of Measuring Range Automatic Conversion Voltage Meter Based on STC89C52 Single Chip Computer Abstract: Electrical measuring parameters generally include current, voltage, power, power factor, frequency, etc. In the process of power grid dispatching automation equipment need to configure the display only the electrical parameters of the panel table, such as ammeter, voltage meter, power meter, its general table of pointer type panel, low precision, visual distance, and the need to manually transcribing data, not only waste of human resources, but also for data management of inconvenience. In recent years, with the rapid development of microelectronics technology and the emergence of large scale integrated circuit, particularly the emergence of single chip microcomputer, It is caused by the new technological revolution in the field of measuring control instrument. Based on STC89C52 microcontroller automatic conversion voltage meter range. Measured signal after input impedance differential pressure attenuation is proportional to input voltage being measured voltage value, and by the operational amplifier LM324 to enlarge it to scale, finally by the rectifier filter to get dc voltage is proportional to the input voltage value. Realize the voltmeter range switch you just need to change the magnification of amplifier circuit. Operational amplifier is proportion with voltage negative feedback amplifier by CD4051 for Rf analog switch selection, so as to realize the control of magnification. Again by single chip microcomputer A/D conversion results, get measured voltage value, through the singlechip to drive the LCD display shows the final results. Key words: singlechip;automatic range change;△A/D enhances 目 录 11概述 11.1 课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 研究背景 11.2 课题研究意义与内容 22 系统 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的比较和选择 22.1 量程自动转换电压表的设计 22.2 模数转换模块的设计 32.3 显示模块的设计 32.4 量程自动转换的设计 53 量程自动转换电压表的硬件设计 53.1 硬件总体设计 53.1.1 硬件系统概述 63.1.2 电压表硬件主体部分 83.2 电压信号采样 83.2.1 设计原理简介 83.2.2 运算放大器LM324 93.2.3 模拟开关CD4051 103.3 A/D转换电路 103.3.1 A/D转换器的工作原理和技术指标 113.3.2 A/D转换器芯片ADC0809 133.4 显示部分 133.4.1 LCD显示器简介 153.5 报警电路 164 量程自动转换电压表的软件设计 164.1 量程的整定 174.2 软件流程 18结束语 19参考文献 20致 谢 21附 录 21附录1 原理图及PCB图 23附录2 元件清单 24附录3 程序代码 基于STC89C52量程自动转换电压表的设计 1概述 1.1 课题研究背景 在使用智能仪表的测量过程中，经常会用到量程自动转换技术，这就需要仪表能在较短的时间内自动选取最合适的量程，实现精度高、速度快的测量。量程自动转换的实现大都通过对输入信号的衰减和放大倍数的控制来实现。就量程自动转换的电压表来说，一般输入的被测电压会大于A/D转换器的输入范围，所以它的量程切换是先通过输入阻抗对输入信号的衰减和运算放大器的放大，再通过单片机对模拟开关选择来切换信号衰减倍数的过程。 智能化微控制器测控技术的应用领域越来越广泛。不仅应用在航空、航天、铁路、冶金、化工、国防等产业，而且在日常生活中也得到广泛的应用。 1.2 课题研究意义与内容 计算机技术向测量仪器的延伸加快了智能仪器/仪表的发展，其系统是包含微型计算机或微处理器的测量仪器。由于微控制器系统对数据具有存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，因而这一类仪器被称作智能仪器/仪表，国内外学术界已逐渐接受这一观点。 自从1971年美国Intel公司生产出世界上第一款微型处理器(4004 型4位微处理器芯片)以来，微型计算机技术得到了迅速的发展。测量仪器在其影响下突飞猛进，有了新的活力。到90年代中期，在高性能、高准确度、多功能的测量仪器/仪表中不采用微型计算机技术的已经非常少了。智能仪器的发展有了质的飞跃。 传统的手动调档式万用表，在采用了单片机微控制器之后，功能变得更加多样化，使用起来更加快捷和方便，而且精准度大大提高。近年来，在测量技术领域中，各种模拟指针式电表、电位差计、电桥及分压箱等占据着测量设备的主导地位。虽然这些仪器/仪表有工作稳定、可靠、结构简单等多种优点，但也有着操作不便、速度较慢、测量量程范围小等缺点，不能实现自动化测量。智能化仪表克服了这些缺点，自其问世以来发展迅猛、其应用范围也越来越广泛。 数字电压表和多功能的数字多用表在工程测量、计量检定、科学实验、机械电子、电能电力、邮电通信、国防军工以及工矿企业等诸多领域中，有着非常广泛的应用。尤其是智能化数字仪表的普及和应用，在数字化、自动化、软件化测量技术中发挥着重要的作用。 在电测量技术领域中，交直流指针式电压表、电流表、功率表及相位表等作为计量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 仪器仪表使用已有悠久的历史，其量程转换及测定已成系统。如今数字式仪表在计量系统中，以其优越的性能绝大部分可以取代上述各种仪器仪表。因此，各种数字式仪表也必须纳入计量检测系统。 数字电压表和数字多用表的应用十分广泛，其准确度要求也越来越高，研究它的检定测试方法具有一定意义。分析掌握它的工作原理和技术指标，是计量测试部门、科研单位、生产厂家、使用和维修单位的一项重要技术工作。 测量量程的自动转换的问题一直备受关注。传统的电压表都含有手动挡，使用起来不是很方便，而且如果在使用中忘记切换量程会对电压表造成损坏。当代电子测量对系统的精度要求越来越高且智能化程度也越来越高，在量程自动转换电路中，一般是用微处理器控制程控增益放大器来实现量程自动转换。采用这种方法速度较快、精度较高，但是电路设计较为复杂，判断和选择量程将占用微型处理器的大量时间。在设计仪表电路时，可以利用电路中逐位逼近式A/D转换器本身提供的过/欠量程信号(OR/UR)，并辅以必要的逻辑，来设计量程自动转换电路。该电路采用量程编码方式来控制量程转换，使得编码与量程能够对应起来。 2 系统方案的比较和选择 2.1 量程自动转换电压表的设计 方案一：由数字电路及芯片构建。此设计方案包括模拟电路和数字电路，模拟部分由放大器和A/D转换器组成，数字部分由逻辑控制器、译码器、计数器、振荡器和显示器组成。其最主要的核心器件是A/D模拟转换器，A/D转换器的作用是将模拟信号转换成数字信号。模拟信号和数字信号是可以相互转换的，逻辑控制电路用来实现对开关的导通或关断控制，并按规定的时序保证A/D模拟转换能够正常进行。A/D转换结束后通过计数译码电路将转换结果变换成段码，通过驱动电路驱动显示器显示出转换结果。 优点：设计成本低，能够满足一般的电压测量。 缺点：设计电路不够灵敏，均是硬件连接电路，很难有拓展的空间。 方案二：单片机系统和A/D转换器组成。此设计方案是由微控制器、A/D模数转换器和显示器三大模块构成。A/D模数转换器将采集到的模拟信号转换成相应的数字信号，单片机对转换后的数字信号加以运算和处理，处理后的结果送入显示模块。 优点：此方案包含第一种方案的优点，同时还可以对上一种方案进行改进。 综合以上两种设计方案的优缺点故选择第二种方案作为最终设计方案。 2.2 模数转换模块的设计 方案一：由于单片机STC89C52系统内部自带模数转换模块，可以直接实现模数（A/D）转换。硬件电路设计简单，只需要通过编写软件程序就可以实现模数转换。 方案二：在外部添加一个模数转换器来实现模数转换。ADC0809是一款经典的模数转换集成芯片，采样频率为8位的逐次逼近式A/D转换器。它的内部含有一个八通道的多路开关，它可以根据通道地址来选择八个输入通道的其中一个通道来实现A/D转换。 方案三：选用其它采样频率位数更高的A/D转换芯片，如积分型（TLC7135）、压频变换型（AD650）等。 综合以上三种方案，为了加深对模数转换模块的学习和应用，以及考虑到性价比和实用等方面故选择第二种方案。 2.3 显示模块的设计 方案一：采用LED数码管和译码电路作为显示模块，其能在低电压、小电流条件下发光，不仅亮度高、体积小而且重量轻，性价比很高。LED数码管要正常显示，还需要外加驱动电路，驱动数码管的各个段码显示出输出的数字，由于外加驱动电路，所以显示电路将会比较繁琐。 方案二：采用LCD1602液晶显示器，此液晶显示器是一种点阵型液晶显示模块，一般常用来显示字母、数字、符号。它由若干个5×7或者5×11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，LCD微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，常用在袖珍式仪表和低功耗应用系统中。 由于对LCD1602液晶显示器原理和应用比较熟悉，且LCD的硬件连接电路比较简单，故选择方案二。 2.4 量程自动转换的设计 方案一：简单的电压量程控制。如图2-1通过输入阻抗来实现电压的衰减，测量的输入阻抗约为R=R1+R2+R3+R4。S1至S4单独合上时，Vout的大小分别为（选择R1>R2>R3>R4 ）： 图2-1 简单的电压量程控制 S1 单独合上 Vout=Vin*1 S2 单独合上 Vout=Vin*(R2+R3+R4)/(R1+R2+R3+R4) S3 单独合上 Vout=Vin*(R3+R4)/(R1+R2+R3+R4) S4 单独合上 Vout=Vin*(R4)/(R1+R2+R3+R4) 由式中可以看出Vout 电阻网络衰减程度与输入电压Vin范围成正比。只要确定好R1、R2、R3、R4 的固定参数，由开关S1、S2 、S3、S4 选择测量电压输出端，就可以实现量程的选择。例如测量输入电压为0～5 伏（设输入阻抗无穷大），要求测量电压量程有5V，50V，100V，250V 档，输入电阻1M，则有 R4=5*1000000/250=20000=20K R3=5*1000000/100-R4=50K-20K=30K R2=5*1000000/50-R4-R3=100K-20K-30K=50K R1=1000000-R4-R3-R2=1000K-20K-30K-50K=900K 自动量程控制描述： RANGE表示当前量程变量，VT表示测量电压变量，S1~S4 表示对应的量程档开关，N2~N4表示对应量程档的欠量程值。 RANGE=S4 ； /*预选250伏档进行电压测量*/ LOOP: VT=Vout； /*进行电压测量*/ SWITCH （RANGE） /*根据量程变化进行调整*/ { CASE S4：IF(VT5V)OUTTEST； /*最高量程时，Vout>5V,超负载*/ BREAK; CASE S3：IF(VT5V)RANGE++； /*超本档量程，量程升一档*/ BREAK； CASE S2：IF(VT5V)RANGE++； BREAK； CASE S1：IF(VT>5V)RANGE++； } GOTO LOOP； 开关的选择：采用继电器做开关切换，它的优点是导通阻抗较小，开路阻抗大，但是它的动作速度较慢，也很容易老化。 方案二：采用CD4051模拟开关，根据其通道地址来选择不同的输入通道，从而实现对放大倍数的控制。量程自动转换的基本控制流程是从初始值开始判断是否适合当前量程，量程不合适再进行升量程和降量程处理，直到选出最合适的量程为止。 量程自动转换的操作流程如图2-2所示。 图2-2 自动量程基本控制流程 开关选用电磁继电器或者其他控制类开关时，由于开关在接通或关断的过程都存在一个时间差，所以在每次量程发生改变之后，需要延长一定的时间，然后才可以再进行正式的运算和判断。由于可能会出现某一测量值在两种量程的临界交叉点，这样量程就会出现来回跳动的情况，为了避免这种情况，还需要考虑其重叠范围。 对比以上两种设计方案，方案二采用软件代程序替了部分硬件电路，这样只需要连接少部分的硬件电路就可以实现最终结果，故采用后者方案。 3 量程自动转换电压表的硬件设计 3.1 硬件总体设计 3.1.1 硬件系统概述 采用STC公司的STC89C52作为主处理器的量程自动切换电压表，系统主要由模拟信号的采集、A/D转换和LCD显示等模块组成。系统框图如图3-1所示。 图3-1 硬件原理框图 待测信号先通过分压阻抗按（1:100）比例进行衰减，衰减后的信号经过运算放大器LM324按比例进行放大，实现电压表量程的切换只需要改变放大电路的放大倍数即可。运算放大器采用的是电压负反馈比例放大，并由CD4051模拟开关对模拟通道的选择，最终实现对放大倍数的自动控制。再由单片机对A/D转换的结果进行转换，得到被测电压的数值后，通过单片机驱动LCD液晶显示器显示测量的最终结果。 由于继电器存在体积大、动作速度慢、驱动电流大等缺点，通常用运算放大技术来实现量程自动切换过程。 3.1.2 电压表硬件主体部分 电压表硬件主体电路图如图3-2所示。 图3-2 电压表主体部分 A. 电压表说明 电压表的主体部分是STC89C52微控制器，待测信号源的电压值经过衰减输入电路、量程自动切换电路、ADC0809模数转换电路的转换后，数字信号以串行方式输入给微控制器STC89C52，经软件处理后送LCD1602液晶显示器显示测量结果。若输入的待测信号电压值不在合适的量程之内，经过微控制器STC89C52的判断后，输出相应的控制信号对CD4051模拟开关进行Rf选择，调整增益放大器的增益倍数，以实现量程的自动切换功能。 B. STC89C52元器件介绍 STC89C52是一款性价比非常高的CMOS 8位微控制器。 a. 概述 STC89C52具有1KB RAM、64KB片内FLASH程序存储器；具有在应用可编程(IAP)、在系统可编程（ISP）功能；具有3个16位定时器/计数器，而且内部包含一个可以独立工作的可编程计数器阵列（PCA），具有PWM的捕获/比较功能；具有4个8位I/O口；具有可编程看门狗定时器（WDT）、掉电检测和低功耗模式等功能。另外STC89C52在8051的基础上增加了多个复位功能，如上电复位、欠压检测复位、软件复位等，这样以提高单片机的抗干扰能力。STC89C52的外部引脚如图3-3所示。 图3-3 STC89C52外部引脚 b. 外部引脚 Vcc(Pin40)：电源输入，接+5V电源 GND(Pin20)：接地线 XTAL(Pin19)：片内振荡电路的输入端 XTAL(Pin20)：片内振荡电路的输入端 RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位 ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号 PSEN(Pin29)：外部存储器选通信号 EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序程序存储器读指令，接高电平则从内部程序存储器读指令 STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别为P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。 P0口(Pin39~Pin32)：8位双向I/O口线，名称为P0.0~P0.7 P1口(Pin1~Pin8)：8位准双向I/O口线，名称为P1.0~P1.7 P2口(Pin21~Pin28)：8位准双向I/O口线，名称为P2.0~P2.7 P3口(Pin10~Pin17)：8位准双向I/O口线，名称为P3.0~P3.7 c. 性能及作用 引脚X1、X2外接11.0592MHz晶振，还需并联两个30pF的电解电容，这样使单片机内部振荡器和外部的石英晶振振荡频率相同，使其产生时钟信号；引脚RESET外接复位按键，复位后P0~P3口均置1为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。P0口中Pin32~Pin39与LCD显示器8位数据线（D1~D8）相连；P1口中Pin1~Pin8接A/D转换电路的数字量输出；P2口中Pin23~Pin21分别接LCD显示器数据/命令选择端(RS)、读/写选择端(R/W)、使能信号(E)，Pin24~Pin27分别接A/D转换器的时钟信号端(CLK)、输出允许控制端(OE)、转换结束信号输出端(EOC)、地址锁存输入端(ALE)、A/D转换启动输入端(START)；P3口中Pin10~Pin11分别接CD4051多路转换器的2个二进控制输入端A、B。 3.2 电压信号采样 3.2.1 设计原理简介 电压信号采样原理图如图3-4所示。 图3-4 信号采样原理图 待测信号先通过分压阻抗按（1:100）比例进行衰减，衰减后的信号经过运算放大器LM324按比例进行放大，实现电压表量程的切换只需要改变放大电路的放大倍数即可。运算放大器采用反相比例放大，采用CD4051模拟开关，根据其通道地址来选择不同的输入通道，从而实现对放大倍数的控制。 3.2.2 运算放大器LM324 一般情况下，被检测信号的放大采集都是用运算放大器。运算放大器能够对模拟信号进行算术运算，包括加、减、微分、积分等运算。运算放大器电压增益不仅很高，而且其输入阻抗大，输出阻抗小。根据负反馈电路的不同接法可以实现多种运算，例如反相运算、同相运算和差动运算等。 一般情况下，经过传感器变换后的模拟电压信号会变成很微弱的微伏级信号，而普通的运算放大器都具有毫伏级的失调电压和每度数微伏的温度漂移，当然是不可以用在放大微弱信号的电路中。因此在设计中常常需要采用高精度运算放大器或测量放大器。 LM324芯片内部包含四个完全相同且相互独立的运算放大器，外部共14个引脚，其中包括电源供电和接地端，电源供电端和接地端是共用的，其引脚图如图3-5所示。 图3-5 LM324引脚图 运算放大器LM324有5个引出脚，其中Vn、Vp分别为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vn为反相输入端，表示运放输出端Vo的输出电压信号与该输入端的相位相反，Vp为同相输入端，表示运放输出端Vo的输出电压信号与该输入端的相位相同。 3.2.3 模拟开关CD4051 量程自动转换采用八通道模拟控制开关CD4051，该器件含有三个控制输入端A、B和C，此外还有一个使能端INH，使能控制端通道的截止和导通。其引脚图如图3-6所示。 图3-6 CD4051引脚 当INH输入端＝“1”或高电平时，所有的控制端通道截止。三位二进制信号可选择八通道中的多个输入通道，输出端反馈给运算放大器。 当CBA=000时，输入端13端导通，待测信号放大100倍，对应的测量量程为0~5V；当CBA=001时，输入端14端导通，输入信号放大10倍，对应的测量量程为5~50V；当CBA=010时，输入端15端导通，输入信号放大1倍，对应量的测量程为50~500V。 表3-1给出了CD4051的引脚功能。 表3-1 CD4051的引脚功能 引脚号 符号 功能 1 2 4 5 12 13 14 15 IN/OUT 输入/输出端 9 10 11 A B C 地址端 3 OUT/IN 公共输出/输入端 6 INH 禁止端 续表3-1 7 VEE 模拟信号接地端 8 Vss 数字信号接地端 16 VDD 电源 表3-2给出了CD4051真值表及档位关系。 表3-2 CD4051真值表及档位关系 INH C B A 逻辑值 选择通道 0 0 0 0 0 13 0 0 0 1 1 14 0 0 1 0 2 15 0 0 1 1 3 12 0 1 0 0 4 1 0 1 0 1 5 5 0 1 1 0 6 2 0 1 1 1 7 4 1 X X X NONE 3.3 A/D转换电路 3.3.1 A/D转换器的工作原理和技术指标 A. 转换器工作原理 A/D转换器其内部结构包含逐次变换寄存器SAR、D/A转换器、时序及控制逻辑电路和电压比较器。图3-7为逐位反馈型A/D转换器内部结构。 图3-7 逐位反馈型A/D转换器结构 在转换进行开始前，先将SAR寄存器各位置零，然后设其最高位为1，SAR寄存器中的数字量经D/A数模转换器转换为相应的模拟信号，并与模拟输入电压进行比较，若输入的模拟电压大于等于D/A转换后的模拟信号，则保留SAR寄存器中的最高位，否则就将最高位置零。然后再将次高位置1，进行同样的变换过程，直到SAR寄存器的所有位都被确定。转换过程结束后，SAR寄存器中的二进制码就是A/D转换器的输出。 B. 转换器技术指标 a. 精度 A/D转换器的转换精度由各种因素引起的误差多共同决定。 量化误差：A/D转换器的量化误差决定于A/D转换器的转换特性。 非线性误差：A/D转换器的非线性误差是指在整个变换量程范围内，数字量所对应的模拟输入信号的实际值与理论值之间的最大差值，理论上A/D转换曲线应该是一条直线，即模拟输入与数字量输出之间应该是线性关系。但实际上它们两者的关系并非呈线性。所谓非线性误差就是由于二者关系的非线性而偏离理想直线的最大值，常用多少LSB来表示。 其他误差：影响A/D转换器转换精度的因素有很多，但主要包括：温度漂移误差、参考电源误差、零点漂移误差、电源波动引起的误差等。 b. 转换时间 转换时间是指A/D转换完成一次转换所需要的时间，即从转换开始到转换结束之间的时间间隔。转换速率等于转换时间的倒数。 c. 输入动态范围 输入动态范围也叫做量程，是指对输入的模拟电压能够转换的最小和最大值。A/D转换器的模拟电压输入分为单极性和双极性两种。 单极性：动态范围为0~+5V、0~+10V或0~+20V。 双极性：动态范围为-5V~+5V或-10~+10V。 3.3.2 A/D转换器芯片ADC0809 ADC0809是逐位逼近型8位单片A/D转换芯片。片内含8路模拟开关，可允许8路模拟量输入。由于其内部含有三态输出缓冲器，所以可以与系统直接连接。 A. ADC0809的引脚及内部结构 a. ADC0809的引脚 ADC0809的外部引脚如图3-8所示。共有28根引脚。 图3-8 ADC0809外部引脚图 D0~D7：8位数字量输出数据线。 IN0~IN7：8位模拟量输入端。 A、B、C：通道地址选择，用于选择8路输入中的一路。A为最低位，C为最高位。 START：A/D转换启动信号端，下降沿有效。在启动信号的下降沿，启动变换。 Vcc：工作电源输入端，一般接+5V。 GND：地线。 REF（+）：参考电压正端。 REF（-）：参考电压负端。 ALE：地址锁存允许信号输入端。用来锁存A~C端的地址输入，上升沿有效。 EOC：变换结束状态信号端。转换开始时为低电平，当转换结束时为高电平。 OE：读允许信号，高电平有效。在其有效期间，CPU将转换后的数字量读入。 CLK：时钟信号输入端。 ADC0809需要外接参考电源和时钟。外接时钟频率为10kHz~1.2MHz。 b. ADC0809的内部结构 模拟输入包含三个部分，分别是8路模拟开关、地址锁存和译码电路。锁存器锁存输入的3位通道选择地址信号，然后经过译码电路译码后控制模拟开关选择相应的模拟输入端。 转换部分主要包含电压比较器、八位D/A转换器、逐位逼近寄存器和控制及逻辑电路等，输出部分包含一个8位三态输出缓冲器。 ADC0809的内部逻辑结构如图3-9所示。 图3-9 ADC0809内部逻辑结构图 ADC0809地址编码与输入通道的选择如表3-3所示。 表3-3 ADC0809通道选择 C B A 对应模拟通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 续表3-3 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 B. ADC0809的工作过程 ADC0809的工作时序如图3-10所示。 图3-10 ADC0809工作时序图 外部时钟信号通过CLK端进入其内部控制逻辑电路，作为转换时的时间基准。 由时序图可以看出ADC0809的工作过程：首先CPU发出3位通道地址信号A、B、C。在通道地址信号有效期间内，引脚ALE产生一个脉冲，上升沿有效，它将输入的三位通道地址信号锁存到内部地址锁存器。接着给START引脚上加一个由高到低变化的电平，启动A/D变换。变换开始后，EOC引脚由高电平跳变到低电平，等到变换结束时，EOC又从低电平跳变到高电平。CPU在检测到EOC变高后，输出一个正脉冲到OE端，将转换结果取走。 C. ADC0809的技术指标 ADC0809的主要技术指标有： 分辨率：8位。 转换时间：100us. 电源：单电源0~+5V。 3.4 显示部分 3.4.1 LCD显示器简介 LCD1602是一种用点阵图形来显示字符的液晶显示模块，可显示的容量为32个字符，分上下两行，每行16个字符。它由若干个5×7或者5×11点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。LCD1602显示模块采用数字式接口，可以很方便的与单片机等诸多控制类芯片进行通信。LCD1602显示模块不仅体积小、重量轻、显示质量高而且功耗低，所以被广泛用做智能化仪器/仪表的显示器件。LCD1602的引脚功能如下，外部引脚图如图3-11所示： 图3-11 LCD1602引脚图 GND：接地端。 Vcc：电源输入，接+5V电源。 VL：液晶显示器对比度调整端。端口接+5V电源时对比度最弱，接地时对比度最高，所以增加一个10K的精密电位器来调整对比度，一般对比电压为0.7V左右。 RS：寄存器选择。高电平时选通数据寄存器，反之则选通指令寄存器。 R/W：读写信号线。高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。 E：使能端。当输入到E端的信号由高电平跳变成低电平时，模块执行显示命令。 D1～D8：8位双向数据线。 BLA：背光源正极。 BLK：背光源负极。 LCD1602引脚功能表如下表3-4所示。 表3-4 LCD1602引脚功能表 编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 数据 2 VDD 电源正极 10 D3 数据 3 VL 液晶显示偏压 11 D4 数据 4 RS 数据/命令选择 12 D5 数据 5 R/W 读/写选择 13 D6 数据 6 E 使能信号 14 D7 数据 7 D0 数据 15 BLA 背光源正极 8 D1 数据 16 BLK 背光源负极 LCD1602液晶显示模块内部含有字符发生存储器，其存储了一百多种不同的点阵字符图形。每一个字符对应着一个固定的代码。 LCD1602液晶模块内部的控制器共有十一条控制指令，如表3-5所示。 表3-5 LCD1602控制命令表 指令 RS R/W D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 清显示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 光标返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 置输入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 显示开/关控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 光标或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 置字符发生存贮器地址 0 0 0 1 字符发生存贮器地址 置数据存贮器地址 0 0 1 显示数据存贮器地址（ADD） 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址（AC） 写数到CGRAMD或DRAM 1 0 要写的数 从CGRAMD或DRAM读数 1 1 读出的数据 LCD1602显示模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。LCD1602的内部显示地址如表3-6所示。 表3-6 LCD1602的内部显示地址 行列 1 2 3 ····· 14 15 16 第一行 80H 81H 82H ····· 8DH 8EH 8FH 第二行 0C0H 0C1H 0C2H ····· 0CDH 0CEH 0CFH 液晶显示器是一种比较慢的显示模块，故在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志位是不是为低电平，是低电平则表示不忙，否则此指令失效。 3.5 报警电路 过载报警电路的核心部分是电压比较器，当待测信号大于最大量程时比较器输出高电平点亮二极管提示过载，并通过触发器给单片机发出中断脉冲信号，单片机通过运算处理，并给A/D转换器使能端发出指令使其停止工作。过载报警电路图如图3-12所示。 图3-12 过载报警电路图 4 量程自动转换电压表的软件设计 4.1 量程的整定 CD4051模拟开关的通道选择与对应量程放大倍数关系如表4-1所示。 表4-1 拟开关的通道选择与对应量程放大倍数关系 CD4051 通道选择 放大倍数 0 通道 1 倍 1 通道 10 倍 2 通道 100 倍 测量电压输入衰减1/100，设Vin为要测量的电压，Vt为衰减后的电压，Vout 为放大后的电压（Vout最大输出为5V），则最压量程范围为： Vin=(5/N)*100 (N为放大倍数) 通道选择和最大量程范围的对应关系如表4-2所示。 表4-2 通道选择和最大量程范围的对应关系 CD4051 通道选择 最大量程范围 0 通道 5V 1 通道 50V 2 通道 500V 4.2 软件流程 系统的总控制流程图如图4-1所示。 图4-1 软件流程图 系统开始运行时，首先进行初始化，当给系统一个初始值时，首先超载超载判断，如果超量程则报警，否则进行A/D转换，然后对转换后的数字信号进行量程判断，如果量程合适则进行转换并显示，欠量程则量程自动降至最低量程，经过A/D转换后显示，超量程则量程升至最高量程，启动A/D转换并显示最终结果。 结束语 设计之初，通过查阅大量相关资料，设计任务书确定好之后就开始搜查资料，由于毕业设计的控制芯片已经确定，剩下的主要是对显示模块、A/D转换模块和量程自动切换模块的选定。选择LCD作为显示模块是因为之前做了一些课程设计，对LCD显示模块比较熟悉，使用起来比较方便，硬件电路的连接简单，软件程序也相对比较容易。在选择A/D模拟转换开关时，由于设计所使用的STC89C52单片机含有A/D转换的功能，但是软件程序尚不熟悉，所以还是通过外部添加了一个A/D转换模块，选用的是ADC0809经典的A/D模拟转换器。以上主要模块确定之后就开始考虑如何实现量程的自动切换。一开始通过查阅资料了解到的最简单的硬件选择电路，通过电阻分压并添加相应的电磁继电器开关来选择不同的量程，但在逐步深入的了解后发现这种方法存在一定的缺陷。接着设计了一种软件选择电路，通过模拟开关CD4051来选择不同量程。输入电压通过电阻分压，将输入电压按照1:100的比例衰减，然后通过运算放大器对被测信号进行放大，设计之初选择的是同相比例放大器，由于A/D转换器的可输入范围在0~+5V，所以当待测电压过大时，经过运算放大器放大后信号会大于A/D转换器的输入范围，所以对设计电路进行了改进，选择了反相比例放大器，经过反向比例放大器放大的倍数可以有效控制，但输出的是负电压，因此在输出的负电压之后又加上了一个1:1的电压跟随器，将输出电压信号方向进行调整。在最后的电路设计中又增加了一个报警模块，对输入电压超过测量范围时，发光二极管LED会显示报警。报警电路原理也是先将待测电压进行衰减，然后通过电压比较器来判定电压大小，如果输入电压超过量程范围比较器输出高电平，点亮发光二极管，同时信号将开启CD4051使能端，禁止模拟开关的选择。信号通过74LS14六反相施密特脉冲触发器给单片机一个中断脉冲。 由于软件程序出现了问题，多次修改后仍然无果，电路仿真就无法进行，最后只将实物进行了焊接。 参考文献 [1] 高海生,杨文焕．单片机应用技术大全[M]．成都:西南交通大学出版社,1998. 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[15] 姚为正,易映萍.智能化电器的抗干扰技术[J]．华北电力大学.1998，(3)：3-5. 致 谢 设计过程在张胜超老师的精心指导下得以顺利完成，张老师学风严谨，思想活跃。使我在课题研究期间获益匪浅，有了很大的提高。在此，向尊敬的导师致以衷心地感谢！ 在毕业设计学习期间，我真挚的感谢张胜超老师在工作和学习中给予我无私的关怀和热情的帮助，张老师渊博的学识和创新的科学精神将使我受益终生，井将激励与鞭策我在今后的工作中更加努力！ 同时深深感谢实验室各位老师对我的培养和我的家人、朋友对我的支持和鼓励。在此还要感谢王显、董自强、张涌同学，他们给予了我许多的帮助和指导，为我解决了课题中的许多实际问题。而且他们使我在一个紧张而又不失轻松和愉快的氛围中顺利地开展课题。 最后，向所有关心、支持、帮助过我的各位老师、领导、同学和朋友们再次表示诚挚的感谢! 附 录 附录1 原理图及PCB图 附录2 元件清单 序号 元件 个数（件） 备注 1 STC89C52单片机 1 引脚座 2 ADC0809转换器 1 引脚座 3 LCD1602液晶 1 插排 4 CD4051模拟开关 1 引脚座 5 LM324运算放大器 1 引脚座 6 10uf电解电容 1 7 22pf瓷片电容 2 8 0.1uf电容 6 9 10K电位器 1 10 电阻 若干 11 按键 1 12 LED指示灯 1 13 SN74LS14六反相施密特触发器 1 14 RS232通讯接口 1 15 MAX232转换芯片 1 16 11.0592晶振 1 17 排针 3排 18 电路板 1 19 导线 若干 附录3 程序代码 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define Data P0 #define adcdat P1 //adc数据口，接单片机 P1，可根据硬件连接进行修改 sbit e=P2^0; sbit rw=P2^1; sbit rs=P2^2; sbit ale_start=P2^3; //ale srart 两个引脚因时序要求可接在一起，节约引脚 sbit eoc=P2^4; sbit oe=P2^5; sbit clk=P2^6; //adc采样时钟信号，由定时器产生，大约500k long value; long tt; uchar code tip[]="CURRENT VOLTAGE:"; uchar *ptr1=tip; uchar code disp_table[]={"0123456789.V "}; uchar disp_buf[6]; //可用来显示电压 /****************************************************************** 微秒延时函数 ******************************************************************/ void delayus(uchar i) { while(i--); } /****************************************************************** 毫秒延时函数 ******************************************************************/ void delayms(uint z) { uint i,j; for(i=z;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } /******************************************************************/ /* 写入命令函数 */ /******************************************************************/ void WriteCommand(unsigned char c) { delayms(5);//操作前短暂延时，保证信号稳定 e=0; rs=0; _nop_(); e=1; Data=c; e=0; } /******************************************************************/ /* 写入数据函数 */ /******************************************************************/ void WriteData(unsigned char c) { delayms(5); //操作前短暂延时，保证信号稳定 e=0; rs=1; _nop_(); e=1; Data=c; e=0; rs=0; } /******************************************************************/ /* 写入字节函数 */ /******************************************************************/ void ShowChar(unsigned char pos,unsigned char c) { unsigned char p; if (pos>=0x10) p=pos+0xb0; //是第二行则命令代码高4位为0xc else p=pos+0x80; //是第二行则命令代码高4位为0x8 WriteCommand (p);//写命令 WriteData (c); //写数据 } /******************************************************************/ /* 写入字符串函数 */ /******************************************************************/ void ShowString (unsigned char line,char *ptr,uchar num) { unsigned char l,i; l=line<<4; for (i=0;i10) { disp_ram[1]=vin/10; bak=vin; disp_ram[2]=bak%10; bak=vin*10; disp_ram[3]=bak%10; DISP_Coding(); disp_ram[2]&=0x7f; //置小数点位 disp_ram[0]=0xff; } else { bak=vin; disp_ram[1]=bak%10; bak=vin*10; disp_ram[2]=bak%10; bak=vin*100; disp_ram[3]=bak%10; DISP_Coding(); disp_ram[1]&=0x7f; //置小数点位 disp_ram[0]=0xff; } DISP_Send(); //显示输出 /*判断超量程*/ if(ad==0&&ADC_ORange()==1) { range_ok=0; if(range>0)range--; //超量程,未到500V档,升量程 else { //若超过500V,显示溢出 disp_staled=0xff; disp_ram[0]=0xa3; //显示'out-',表示溢出 disp_ram[1]=0xe3; disp_ram[2]=0x87; disp_ram[3]=0xbf; DISP_Send(); } } /*判断是否可降低量程*/ else { switch(range) { case 0: if(ad<0x85){range++;range_ok=0;} /*小于50伏?*/ else muli=18.36; break; case 1:if(ad<0x35){range++;range_ok=0;} /*小于5 伏?*/ else muli=1.836; break; } } } } /******************************************************************/ /* AD转换 */ /******************************************************************/ void adc0809() { oe=0; delayus(20); ale_start=0; delayus(20); ale_start=1; delayus(20); ale_start=0; //ale和start正脉冲，锁存地址，同时启动AD转换 while(!eoc); //等待转换结束 oe=1; //输出使能 delayus(20); value=adcdat; //value 采集到的电压值的数字量 范围0~255 delayms(50); oe=0; delayms(300); } /************************************** AD转换后进行数据处理比较 ***************************************/ void compare(void) { adc0809(); tt=value*1500/255; delayms(10); } /************************************** 刷新当前显示 ***************************************/ void new_disp_buf(void) { compare(); disp_buf[0]=disp_table[tt/1000]; //'1' disp_buf[1]=disp_table[tt%1000/100]; //'2' disp_buf[2]=disp_table[10]; //'.' disp_buf[3]=disp_table[tt%100/10]; //'du' disp_buf[4]=disp_table[tt%10]; // disp_buf[5]=disp_table[11]; // V } /************************************** 当前电压显示 ***************************************/ void displaycurrent(void) { new_disp_buf(); //显示前先刷新缓冲区 ShowString (0,ptr1,16); //在第一行显示 ShowString (1,disp_buf,6); //第二行显示 } void main() { InitLcd(); EA=1; ET0=1; TMOD=0x01; //定时器0，工作方式1 TH0=0xff; //频率500k TL0=0x00; TR0=1; while(1) { displaycurrent(); } } /************************************** 时钟子程序 ***************************************/ void timint(void) interrupt 1 //定时器0中断服务函数,用以产生ADC0809的时钟信号 { TH0=0xff; TL0=0x00; clk=~clk; } 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 指导教师评阅书 指导教师评价： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 评阅教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 教研室（或答辩小组）及教学系意见 教研室（或答辩小组）评价： 一、答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年 月 日 教学系意见： 系主任： （签名） 年 月 日 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者（本人签名）： 年 月 日 学位论文出版授权书 本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入****《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。 论文密级： □公开 □保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 作者签名：_______ 导师签名：_______ _______年_____月_____日 _______年_____月_____日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 二〇一〇年九月二十日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解**学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 二〇一〇年九月二十日 致 谢 时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。 首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。 首先，我要特别感谢我的知道***老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。***老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。 其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。 另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。 最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。 四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。 回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。 学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。 在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。 最后，我要特别感谢我的导师***老师、和研究生助教***老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 年 月 日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解**学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 年 月 日 基本要求：写毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研究的题目有一定的心得体会，论文题目的范围不宜过宽，一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。 毕业论文的基本教学要求是： 1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。3、培养学生进行社会调查研究；文献资料收集、阅读和整理、使用；提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。 毕业论文是毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 毕业论文在进行编写的过程中，需要经过开题报告、论文编写、论文上交评定、论文答辩以及论文评分五个过程，其中开题报告是论文进行的最重要的一个过程，也是论文能否进行的一个重要指标。 撰写意义：1.撰写毕业论文是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。大学生在毕业前都必须完成毕业论文的撰写任务。申请学位必须提交相应的学位论文，经答辩通过后，方可取得学位。可以这么说，毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华，也不一定能对社会直接带来巨大的效益，对专业产生开拓性的影响。但是，实践证明，撰写毕业论文是提高教学质量的重要环节，是保证出好人才的重要措施。 2.通过撰写毕业论文，提高写作水平是干部队伍“四化”建设的需要。党中央要求，为了适应现代化建设的需要，领导班子成员应当逐步实现“革命化、年轻化、知识化、专业化”。这个“四化”的要求，也包含了对干部写作能力和写作水平的要求。 3.提高大学生的写作水平是社会主义物质文明和精神文明建设的需要。在新的历史时期，无论是提高全族的科学文化水平，掌握现代科技知识和科学管理方法，还是培养社会主义新人，都要求我们的干部具有较高的写作能力。在经济建设中，作为领导人员和机关的办事人员，要写指示、通知、总结、调查报告等应用文；要写说明书、广告、解说词等说明文；还要写科学论文、经济评论等议论文。在当今信息社会中，信息对于加快经济发展速度，取得良好的经济效益发挥着愈来愈大的作用。写作是以语言文字为信号，是传达信息的方式。信息的来源、信息的收集、信息的储存、整理、传播等等都离不开写作。 论文种类：毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。 按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。 按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，还要求针锋相对，据理力争。 按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。 另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类： 1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。 写作步骤：毕业论文是高等教育自学考试本科专业应考者完成本科阶段学业的最后一个环节，它是应考者的 总结 性独立作业，目的在于总结学习专业的成果，培养综合运用所学知识解决实际 问题 的能力。从文体而言，它也是对某一专业领域的现实问题或 理论 问题进行 科学 研究 探索的具有一定意义的论说文。完成毕业论文的撰写可以分两个步骤，即选择课题和研究课题。 首先是选择课题。选题是论文撰写成败的关键。因为，选题是毕业论文撰写的第一步，它实际上就是确定“写什么”的问题，亦即确定科学研究的方向。如果“写什么”不明确，“怎么写”就无从谈起。 教育部自学考试办公室有关对毕业论文选题的途径和要求是“为鼓励理论与工作实践结合，应考者可结合本单位或本人从事的工作提出论文题目，报主考学校审查同意后确立。也可由主考学校公布论文题目，由应考者选择。毕业论文的总体要求应与普通全日制高等学校相一致，做到通过论文写作和答辩考核，检验应考者综合运用专业知识的能力”。但不管考生是自己任意选择课题，还是在主考院校公布的指定课题中选择课题，都要坚持选择有科学价值和现实意义的、切实可行的课题。选好课题是毕业论文成功的一半。 第一、要坚持选择有科学价值和现实意义的课题。科学研究的目的是为了更好地认识世界、改造世界，以推动社会的不断进步和发展 。因此，毕业论文的选题，必须紧密结合社会主义物质文明和精神文明建设的需要，以促进科学事业发展和解决现实存在问题作为出发点和落脚点。选题要符合科学研究的正确方向，要具有新颖性，有创新、有理论价值和现实的指导意义或推动作用，一项毫无意义的研究，即使花很大的精力，表达再完善，也将没有丝毫价值。具体地说，考生可从以下三个方面来选题。首先，要从现实的弊端中选题，学习了专业知识，不能仅停留在书本上和理论上，还要下一番功夫，理论联系实际，用已掌握的专业知识，去寻找和解决工作实践中急待解决的问题。其次，要从寻找科学研究的空白处和边缘领域中选题，科学研究。还有许多没有被开垦的处女地，还有许多缺陷和空白，这些都需要填补。应考者应有独特的眼光和超前的意识去思索，去发现，去研究。最后，要从寻找前人研究的不足处和错误处选题，在前人已提出来的研究课题中，许多虽已有初步的研究成果，但随着社会的不断发展，还有待于丰富、完整和发展，这种补充性或纠正性的研究课题，也是有科学价值和现实指导意义的。 第二、要根据自己的能力选择切实可行的课题。毕业论文的写作是一种创造性劳动，不但要有考生个人的见解和主张，同时还需要具备一定的客观条件。由于考生个人的主观、客观条件都是各不相同的，因此在选题时，还应结合自己的特长、兴趣及所具备的客观条件来选题。具体地说，考生可从以下三个方面来综合考虑。首先，要有充足的资料来源。“巧妇难为无米之炊”，在缺少资料的情况下，是很难写出高质量的论文的。选择一个具有丰富资料来源的课题，对课题深入研究与开展很有帮助。其次，要有浓厚的研究兴趣，选择自己感兴趣的课题，可以激发自己研究的热情，调动自己的主动性和积极性，能够以专心、细心、恒心和耐心的积极心态去完成。最后，要能结合发挥自己的业务专长，每个考生无论能力水平高低，工作岗位如何，都有自己的业务专长，选择那些能结合自己工作、发挥自己业务专长的课题，对顺利完成课题的研究大有益处。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 _1234567893.unknown _1234567897.vsd 信号衰减、放大单元 A/D转换单元 MCU单片机 显示单元 通信单元 时钟单元 去上位计算机 _1234567899.vsd 数字/模拟转换器� B1 B8 Vref GND � Vout� ENB� � 8路AD转换电路 CLK ST IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 A B C ALE VREF(+) OE VREF(-) EOC D0 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D7 8路模拟量开关 地址锁存与译码电路 三态输出锁存器 _1234567901.vsd 开始 置量程初值 AD转换，测量 量程合适 转换并显示 超载报警显示 降至最低量程 升至最高量程 自动量程判断 启动AD转换 Y 启动AD转换 量程超载判断 N 超量程 欠量程 _1234567902.vsd _1234567903.vsd _1234567900.vsd 地址锁存 启动 A B C ALE/START EOC OE D0-D7 _1234567898.vsd 时序及控制逻辑 + - 逐次变换 寄存器SAR D/A 比较器 Vi 数字量输出 · · · · · · _1234567895.unknown _1234567896.vsd 自动量程开始 测量程序 欠量程? 超量程? 最低量程? 最高量程? 降量程处理 过载报警显示 升量程处理 结束 N N Y Y N Y N _1234567894.unknown _1234567891.vsd Vin+ Vin- R1 900KΩ R2 50KΩ R3 30KΩ R4 20KΩ Vout S1 SWSPST SWSPST SWSPST SWSPST S2 S3 S4 _1234567892.unknown _1234567890.doc � � � � �