基于单片机控制数字万用表论文

新疆农业大学科学

课程名称：

学生姓名： 完成时间：技术学院

课 程 设 计 报 告

单片机原理与应用

系（部） 课程实训题目 姓 名 同组实训者 指导教师 指 导 教 师 评 语 专业班级 组 别 实训时间 指导教师签名： ______年 ____ 月____日

实训 成绩

新疆农业大学科学技术学院 课程设计报告

摘 要

本课题设计了一个基于单片机的数字多用表，这种数字多用表以单片机AT89S52

作为数据处理主控芯片。首先，将输入的待测模拟信号经过A/D转换模块，转换成为单片机能够识别和处理的数字信号；然后，单片机对此数字信号进行数据处理；最后，测量结果通过LED显示模块显示出来。 本课题设计的数字多用表具有用途多、测量精确、性能稳定、携带方便等优点，是电子测量中最常用的工具之一。它可以用来测量电压、电流、电阻等，操作起来非常简单，而且还可以进行功能扩展。

关键词： 单片机；电子测量；A/D转换；LED显示

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新疆农业大学科学技术学院 课程设计报告

目 录

1、数字万用表设计的目的及背景 .......................................................................................................... 1

1.1 设计目的 ................................................................................................................................... 1 1.2 设计背景 ................................................................................................................................... 1 2、数字万用表设计的任务与要求 .......................................................................................................... 1

2.1 设计任务 ................................................................................................................................... 1 2.2设计要求 .................................................................................................................................... 1 3、数字万用表的设计依据及要解决的问题 .......................................................................................... 1

3.1数字万用表的设计依据 ............................................................................................................. 1 3.2 数字万用表设计重点解决的问题 ............................................................................................ 2 4、数字万用表的基本原理及设计特点 .................................................................................................. 2

4.1 数字万用表的基本原理 ............................................................................................................ 2 4.2 数字万用表具有以下几点特点 ................................................................................................ 2 5、硬件设计 .......................................................................................................................................... 3

5.1 单片机及其外电路 ......................................................................................................... 3

5.1.1 单片机AT89S52 ...................................................................................................... 3 5.1.2 单片机AT89S52主要性能 ................................................................................... 4 5.1.3功能特性描述 ........................................................................................................... 4 5.1.4 单片机外围电路图 ................................................................................................. 4 5.2 A/D转换电路 ........................................................................................................................ 5 5.3 显示电路 ............................................................................................................................. 5 5.4 电阻测量电路 .................................................................................................................... 6 5.5 电压测量电路 .................................................................................................................... 7 5.6 电流测量电路 .................................................................................................................... 7 6、软件设计 ............................................................................................................................................. 8

6.1 系统总流程图.......................................................................................................................... 8 6.2 物理量采集处理流程图 .......................................................................................................... 9 总 结 ....................................................................................................................................................... 10 参考文献 ................................................................................................................................................. 11 附 录 ..................................................................................................................................................... 12

附录1硬件设计整体结构图 .......................................................................................................... 12 附录2 数字多用仪表元件清单 ..................................................................................................... 14 附录3 程序代码源......................................................................................................................... 15

新疆农业大学科学技术学院 课程设计报告

1、数字万用表设计的目的及背景

1.1 设计目的

本课程设计是在学习先修课程《单片机原理与应用》之后，为加强对学生系统设计和应用能力的培养而开设的综合设计训练环节。本课程设计应结合《单片机原理与应用》课程的基础理论，重点强调实际应用技能训练，包括单片机系统设计的软件和硬件两部分。其课程设计任务是使学生通过应用单片机系统设计的基本理论，基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，初步掌握并具备应用单片机进行设备技术改造和产品开发的能力，培养学生的创新意识，提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。

1.2 设计背景

数字万用表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量，已被广泛应用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。随着时代科技的进步，数字万用表的功能越来越强大，把电量及非电量的测量技术提高到崭新水平。

2、数字万用表设计的任务与要求

2.1 设计任务

（1）可以检测电压、电流、电阻，用功能开关选择。 （2）在4位LED显示器示检测值。

2.2设计要求

(1)给出系统硬件电路原理图（用protel或其它电路图软件画出）。 (2)给出系统程序流程图、程序清单（加注释）。 (3)以论文格式给出设计报告。

3、数字万用表的设计依据及要解决的问题

3.1数字万用表的设计依据

根据数字万用表的原理，结合以下的设计要求：“设计一个数字万用表，能够测量电流、电压、电阻值，四位数码显示。电压测量范围为0~5V，测量误差约为正负0.02V，电流测量范围为1~100mA，测量误差约为正负0.5mA，电阻测量范围为0~1000Ω，测量误差约为正负2Ω。由此设想出以下的解决方法，即数字万用表的系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、51单片机最小系统、显示部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障。

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