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AVR单片机实现积分式直流数字电压表的设计

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类似论文的应用设计，可以参考，现在AVR的市面较少，更有竞争力的MCU层出不求，但原理相同。

设计中的数字电压表采用 ATmega8单片机芯片、运算放大器 LM358芯片及电压比较器 LM393等芯片 , 完成 3位半数字电压表的硬件电路与软件设计。控制系统由量程切换、单斜积分式 A /D转换电路等模块构成 , 将检测到的数据送入 PC系统 , 实现计算、存储、控制等功能。该数字电压表电路简单 , 所用元件较少 , 成本低 , 具有精度高、速度快、性能稳定、工作可靠等特点。

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第 1期总第 58期

黎明职业大学学报

Journal of L im ing Vocational Un iversity

No.

2008年 3月

Mar. 2008

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文章编号 : 1008—8075 2008 01—0031—04

· 科技研究 ·

基于 avr单片机实现积分式直流数字电压表的设计

骆旭坤

(

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黎明职业大学计算机与信息工程系 ꢀ福建 ꢀ泉州 ꢀ362000

摘要 : 设计中的数字电压表采用 ATmega8单片机芯片、运算放大器 LM358芯片及电压比较器

LM393等芯片 , 完成 3位半数字电压表的硬件电路与软件设计。控制系统由量程切换、单斜积分式

A /D转换电路等模块构成 , 将检测到的数据送入 PC系统 , 实现计算、存储、控制等功能。该数字电

压表电路简单 , 所用元件较少 , 成本低 , 具有精度高、速度快、性能稳定、工作可靠等特点。

关键词 : avr单片机 ; 单斜积分式 ; 直流数字电压表

中图分类号 : TM932ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ文献标识码 : A

ꢀꢀ所谓数字电压表就是将连续的模拟量转换成

不连续的离散的数字形式并加以显示 , 从而提高

读数准确性 , 避免视差。当前 , 在直流数字电压

表的设计中 , 对模拟信号的采样一般采用专用的

A /D转换器 , 转换器的精度很大程度影响了数

字电压表的准确度^〔1～2〕, 并且电路需要搭配专门

的译码和锁存电路把模拟信号转换成合适的数字

信号 , 这样就使系统的电路设计相对复杂。因

此 , 为了提高直流数字电压表的准确度 , 本文提

出采用单斜式积分 A /D 转换技术 , 将被测得电

压信号变换成一段时间间隔 Tm, 通过两者的关

系函数 , 测得 Tm 值后推倒出被测输入电压值。

这种技术较目前常用的双斜式、多斜式转换技

术 , 具有转换速度快 , 控制环节简单 , 控制误差

小等特点。

1ꢀ数字电压表总体设计

111ꢀ电路设计原理

系统以 ATmega8单片机芯片^〔3〕、运算放大

器 LM358芯片及电压比较器 LM393芯片为核心 ,

硬件电路包括量程选择电路、单斜式积分 A /D

转换电路、单片机以及外围电路。图 1为系统原

理框图。

图 1ꢀ系统原理

收稿日期 : 2008 - 02 - 20

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作者简介 : 骆旭坤 1980 - , 男

汉 , 福建泉州人 , 黎明职业大学计算机与信息工程系助教 , 主要从事嵌入式系统控制方面

的研究。

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