基于单片机的电流电压测量系统设计

基于单片机的电流电压测量系统设计(论文14000字)
摘  要
本设计是以单片机为核心的控制模块，进行电压电流测量的设计。此系统的控制模块为单片机模块，所测量的一般是模拟量，故此系统必定还涉及到A/D模数转换模块。作为电压和电流测量系统，就必须包含量程自动转换模块，为了能够读出测量值就必须具备显示模块和通信模块。本系统采用SST89E58RD芯片作为核心控制芯片。电压电流的计数处理通过软件的编写来实现。本系统采用ADC0809芯片进行系统需求的模数转换。量程自动转换模块的主要功能是实现电压的衰减和8个档位的自动转换。显示模块是用LED数码管进行显示的，考虑到电流电压值的大小，本设计采用四个数码管。通信模块的主要功能是将数据传输到电脑，查阅相关资料得知，MAX232芯片能够满足相关的需求。
关键词:单片机  电流测量  电压测量
MCU-based design of current and voltage measurement system
Abstract
The design is based micro-controller as the core control module, the design of voltage and current measurements. Analog control module is typically the system module for a micro-controller, the measurement system must therefore also relates to the A / D conversion module. As the voltage and current measurement system must include automatic range conversion module, in order to be able to read out the measurements must have a display module and communication module. The system uses SST89E58RD chip as the core control chip Counting voltage and current handling by writing software to achieve. The system uses a digital-analog chip ADC0809 conversion system requirements. Automatic conversion range is the main function modules automatically convert the voltage attenuation and eight stalls. Display module with LED digital display, considering the size of the current and voltage values,the design uses four digital tube. The main function of the communication module is to transfer data to a computer, access to relevant information that, MAX232 chip can meet the relevant requirements.

Key Words:SCM;Voltage measurement;Current Measurement 

系统设计方案
本设计所要设计的是以单片机为控制中心的电流电压测量的系统。在本设计中必然会涉及数模转换，所以采用芯片ADC0809来完成这项工作，这个模块实现的功能是把待测量的模拟量转换成数字量，然后我再采用单片机SST89E58RD来完成单片机控制模块的设计，进行电压、电流表的计算，运用到8155与数码管组成显示模块，显示测量的数据，同时通过单片机的控制与计算机之间的通信将数据发送给计算机。
本设计的主要目标和要求是实现电流电压的四位显示，系统能够自动调节八个档位，此系统的电压表的量程为0-1000V，此系统的电流表的量程是0-5A。并且此系统还具备和计算机进行串口通信的功能，将实时的波形显示出来。
本设计主要由单片机控制模块、A/D模数转换模块、量程自动转换模块、显示模块和通信模块这五个模块组成。本次设计的过程中我会分别进行硬件设计和软件设计，最终将软件和硬件结合起来进行调试，看是否已经达到了设计的要求和目标。
按本设计的系统功能实现要求来看，单片机控制模块我采用SST89E58RD单片机来实现，电压和电流的计算通过编写相关的程序来实现，并对测量的数据进行处理。电压值的递减和八个测量档位的自动转换依赖于本系统中的量程自动转换模块，次模块是在硬件电路中实现的。A/D模数转换模块主要是进行数据处理，我会采用ADC0809芯片，该数模转换器是8精度的，虽然精度比较低，但是实现起来不会很复杂，而且成本相对比较低。显示模块主要是测量到的数据的显示，我会采用四个LED七段数码管来完成设计，静态显示测量到的电压值和电流值。通信模块主要要实现的功能是单片机模块与计算机之间的通信，然后在计算机上进行数据采集，并且在计算机上显示出数据，我选择采用芯片MAX232来实现。
 

目  录
摘  要    I
Abstract    II
第一章 绪论    1
1.1引言    1
1.2 论文主要任务    1
1.3 论文结构安排    2
第二章 系统的总体设计    3
2.1系统设计方案    3
2.2系统模块选择    4
2.2.1单片机控制模块    4
2.2.2 A/D模数转换模块    5
2.2.3量程自动转换模块    6
2.2.4显示模块    7
2.2.5通信模块    8
第三章 硬件实现    9
3.1单片机SST89E58RD控制模块设计    9
3.2 A/D模数转换模块设计    12
3.3量程转换模块设计    14
3.4显示模块设计    16
3.5通信模块设计    20
第四章 软件实现    23
4.1主程序设计    23
4.2模数转换子程序设计    25
4.3滑动平均滤波程序设计    26
4.4显示模块程序设计    28
4.5量程自动转换模块程序设计    29
第五章 系统调试    31
第六章 设计总结    33
参考文献    34
附录一 源程序    36
致谢    42