基于单片机20v数字电压表仿真系统设计

news/2024/4/15 13:27:34

**单片机设计介绍,基于单片机20v数字电压表仿真系统设计

文章目录

  • 一 概要
  • 二、功能设计
  • 三、 软件设计
    • 原理图
  • 五、 程序
  • 六、 文章目录

一 概要

  基于单片机20V数字电压表仿真系统设计的主要目标是实现一个能够准确测量和显示20V直流电压的仿真系统。以下是该设计的主要组成部分和关键功能:

一、硬件设计

单片机选型与电路设计:选用合适的单片机作为核心控制器,设计相应的电路,包括单片机最小系统、电源电路、输入输出接口电路等。
A/D转换电路设计:采用ADC0808或类似功能的A/D转换芯片,将输入的模拟电压信号转换为数字信号,以供单片机处理。
显示电路设计:设计液晶显示电路,用于显示测量的电压值。
超限报警电路设计:通过声光报警电路实现超限报警功能,当测量的电压值超过预设的报警值时,系统将通过声光方式进行报警提示。
二、软件设计

数据采集与处理:通过单片机控制A/D转换芯片进行数据采集,并对采集到的数据进行处理,转换为实际的电压值。
显示控制:根据处理后的电压值,通过单片机控制液晶显示电路,显示出相应的电压值。
超限报警控制:在软件中预设报警值,当实际测量的电压值超过该值时,触发声光报警功能。
三、仿真设计

系统模型建立:根据实际需求,建立准确的系统模型,包括单片机的控制逻辑、A/D转换过程、显示电路的工作方式等。
仿真环境搭建:选择合适的仿真软件,搭建仿真环境,对建立的系统模型进行仿真分析。
仿真结果分析:通过仿真分析,掌握系统的内在运动规律,验证设计的正确性和可行性。
四、功能扩展与优化

增加多种测量范围:除了20V的测量范围,还可以设计其他不同范围的测量功能,以满足更多应用场景的需求。
提高测量精度:通过优化A/D转换电路和算法,提高测量的精度和稳定性。
增加通信接口:设计通信接口,实现与其他设备的连接和数据传输,方便数据的记录和分析。
综上所述,基于单片机20V数字电压表仿真系统设计是一个综合性项目,涉及硬件设计、软件设计、仿真设计等多个方面。通过合理的设计和优化,可以实现一个功能完善、性能稳定的数字电压表仿真系统。

二、功能设计

文件夹内包含工程文件,可直接运行或者二次开发;

此设计可作为毕业设计和课程设计资料,包含原理图、程序代码(嵌入式类设计)、软件资料等等,非常完善;

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19,具体如图。在本科单片机设计中,设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus,由于Altium Designer功能强大,可以设计硬件电路的原理图、PCB图,且界面简单,易操作,上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境,用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术,能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计,具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一,通过设计出硬件电路图,及写入驱动程序,就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外,protues还能实现PCB的设计,在仿真中也可以与KEIL实现联调,便于程序的调试,且支持多种平台,使用简单便捷。
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原理图

在这里插入图片描述

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五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计,具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言,C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然,由于其功能强大,C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中,C语言已经逐步完全取代汇编语言,因为相比于汇编语言,C语言编译与运行、调试十分方便,且可移植性高,可读性好,便于烧录与写入硬件系统,因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计,能够实现快速调试,并生成烧录文件,被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25


http://www.ppmy.cn/news/1405561.html

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