论文总字数：17640字

摘 要

在当代高速发展的电子信息化时代，电子仪器设备的微型化、 集成化、 高密度化以及高精度化早已成为一种必然趋势，这些是衡量一个企业甚至一个国家的科技水平以及发展前景的重要指标。基于单片机设计的数字电压表因其准确度、分辨率高，运算能力、抗干扰能力强，可扩展性高等优点已被广泛应用于工业生产、日常家电中去，显示出其强大的生命力。

本课题拟采用高性能低功耗的单片机设计一款高精度数字电压表，量程为0~15V ，测量精度为0.01V，能够快速检测电压，并具有数字通信接口可以传送给其他的仪器和设备。数字电压表采用的是数字化的测量技术，就是把模拟量通过A/D转换转换成为数字量，再加以数据处理通过液晶显示屏显示的电子测量仪表。

关键词：单片机；A/D转换；LCD液晶显示

ABSTRACT

In the modern era of rapid development of electronic information, miniaturization, integration, high density and high precision of electronic equipment have long become an inevitable trend. These are important indicators to measure the scientific and technological level and development prospects of an enterprise or even a country. The digital voltmeter designed based on single chip microcomputer has been widely used in industrial production and daily household appliances due to its advantages of high accuracy, high resolution, strong calculation ability, anti-interference ability and high scalability, showing its strong vitality.

This subject plans to design a high-precision digital voltmeter with a measuring range of 0~15V and a measuring accuracy of 0.01V by using a high-performance low-power single chip microcomputer. It can quickly detect voltage and has a digital communication interface that can be transmitted to other instruments and equipment. Digital voltmeter adopts digital measuring technology, which is an electronic measuring instrument that converts analog quantity into digital quantity through A/D conversion and then processes the data to be displayed through liquid crystal display screen.

Key words: Single chip microcomputer , A/D conversion , LCD liquid crystal display

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 引言 1

1.1设计背景 1

1.2数字电压表研究的现状和发展历史以及意义 1

1.3课题任务及要求 2

1.4本论文构成及研究内容 2

1.5小结 2

第二章 系统整体设计 3

2.1总体设计方案 3

2.2系统组成 3

2.3各模块的论证与比较 3

2.3.1电源模块的论证与比较 3

2.3.2单片机模块的论证与比较 3

2.3.3显示模块的论证与比较 4

2.4小结 4

第三章 硬件电路设计 5

3.1单片机模块 5

3.1.1单片机的概念 5

3.1.2单片机的应用 5

3.1.3MSP43单片机的介绍 5

3.1.4MSP430F149的引脚功能介绍 6

3.2 MSP430的基本外设 7

3.2.1系统时钟与控制 7

3.2.2定时器 7

3.2.3 A/D转换 7

3.3 模拟电压采集电路 8

3.4 LCD1602的液晶显示模块 10

3.4.1 LCD1602 主要技术参数 10

3.4.2引脚功能说明 10

3.4.3电路图说明 11

3.5小结 11

第四章 系统软件设计 12

4.1软件平台介绍 12

4.2程序设计 12

4.2.1主程序流程图 12

4.2.2初始化模块 13

4.3小结 13

第五章 制作与调试 14

5.1制作流程 14

5.2软硬件调试 14

5.3调试结果 14

第六章 总结 16

致谢 17

参考文献 18

附录一 原理图 19

附录二 程序代码 20

附录三 实物图 27

第一章 引言

1.1设计背景

在当代高速发展的电子信息化时代，电子仪器设备的微型化、 集成化、 高密度化以及高精度化早已成为一种必然趋势，这些是衡量一个企业甚至一个国家的科技水平以及发展前景的重要指标。这就要求我们在工作中需要是要更加精确精良的电子仪器设备，其中当然包括测量工具。过去的指针式电压表往往达不到使用者所需的精度要求，主要是因为它的工作是根据电磁驱动指针偏转，人眼读取指针偏转位置来测量的电压的大小，很容易引起视觉误差和视觉疲劳，读数的时候也十分不方便，容易出现较大的人工误差，给使用者造成误差及损失，因此不能满足数字化时代的需要。 本课题拟采用高性能低功耗的单片机设计一款高精度数字电压表，能够发表快速检测电压，并具有数字通信接口可以传送给其他的仪器和设备。

1.2数字电压表研究的现状和发展历史以及意义

数字电压表（Digital Voltmeter）, 简称DVM 。 它采用的是数字化的测量技术，就是把在一定范围内连续变化的模拟量通过A/D转换转换成为在时间和数值上都是断续变化的数字量，再加以数据处理通过 LCD 液晶显示屏显示的测量仪表。数字式的电压表有着如下特点: 1、数字显示，容易读取电压值，有效人眼引起的随机误差；2、准确度高；3、分辨率高；4、测号范围宽；5、扩展能力强，可以根据开发人员的实际需求增加外设；6、测量速率快，节省时间，提高CPU的利用率；7、输入阻抗高，有利于达到最佳阻抗匹配；8、集成度高，微功耗。数字电压表可以通过U SB接口与P C进行实时通信。数字式电压表与传统的模拟指针式电压表有着很大区别， 有效的防止了读数的视觉误差和视觉疲劳。数字式的电压表的准确程度很大程度上却决于A/D的转换精度，因此为提高电压表的准确程度，应选用性价比理想、转换精度高的A/D转换模块。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：17640字