基于单片机KL25的数字电压表Word文档格式.docx
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AbstractDigitalvoltagemeter（DigitalVoltmeter）referredtoasDVM,itistheuseofdigitalmeasuringtechnology,thecontinuousanalog（DCinputvoltage）intoanon-continuous,discretedigitalformandtodisplaytheinstrument.Analogvoltagemeterfeaturesatraditionalsingle,lowaccuracy,cannotmeetthedigitalage,usingthesinglechipdigitalvoltagemeter,fromthehighprecision,anti-interferenceability,scalability,JiChengconvenience,andPCcancommunicateinrealtime.Atpresent,byavarietyofsingleA/Dconverterconsistingofdigitalvoltagemeter,hasbeenwidelyusedinelectronicandelectricalmeasurement,industrialautomation,instrumentation,automatedtestsystems,intelligentmeasurement,showingstrongvitality.Atthesametime,theDVMextensiontothevariousgeneralandspecificdigitalinstruments,butalsothepowerandnon-powermeasurementuptoanewlevel.Thischapterfocusesonsingle-chipA/Dconverter,andtheyformbythemicrocontroller-baseddigitalvoltmeterworks.
KeywordsDigitalvoltmeterA/DconverterPCVoltagemeasurement
第一章系统概要
1.1课题研究背景
数字电压表（DigitalVoltmeter）简称DVM，它采用的是数字化测量技术，把连续的模拟量，也就是连续的电压值转变为不连续的数字量，加以数字处理然后再通过显示器件显示，由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、灵敏度高和分辨率高、测量速度快等特点而倍受青睐，数字式电压表就是基于这种需求而发展起来的.。
而采用单片机的数字电压表由于测量精度高、速度快，读数时也非常方便，抗干扰能力强，可扩展性强等优点已被广泛的应用于电子及电工的测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，显示出强大的生命力。
1.2数字电压表的分类
目前实现电压数字化测量的方法仍然模-数（A/D）转换的方法，而数字电压表种类繁多，型号新异，目前国际仍未有统一的分类方法。
而常用的分类方法有如下几种：
1．按用途来分：
有直流数字电压表，交、直流数字电压表，交直流万用表等。
2．按显示位数来分：
有4位，5位，6位，7位，8位等。
3．按测量速度来分：
有低准确度，中准确度，高准确度等。
4．按测量速度来分：
有低速，中速，高速，超高速等。
1.3系统功能
将被测电压信号，送入A/D转换器进行转换，然后送到单片机中进行数据处理，处理后得到的电压值再送到LED中显示。
第二章设计总方案
2.1设计题目
数字电压表
2.2设计内容及要求
利用单片机与A/D转换器件设计一个数字电压表，能够测量0～5V之间的直流电压值，并用4位数码管实时显示该电压值。
2.3设计原理及方案
第三章硬件设计
3.1A/D转换电路
No
Yes
3.2LED显示电路
此系统是在LED驱动电路的设计上，利用单片机P0口上外接的上拉电阻来实现，即将LED的A-G段显示引脚和DP小数点显示引脚并联到P0口与上拉电阻之间，这样，就可以加大P0口作为输出口的驱动能力，使得LED能按照正常的亮度显示出数字。
第四章系统软件设计
4.1主程序（main.c）
//说明见工程文件夹下的Doc文件夹内Readme.txt文件
//========================================================
#include"
includes.h"
//包含总头文件
intmain（void）
{
//1.声明主函数使用的局部变量
uint_32run_counter;
uint_16ADCResult;
uint_16d;
//ADCResult计算后的值
uint_16c;
//
uint_16LEDindex;
//
uint_16Dtable[4];
uint_16A;
uint_16B;
//2.关总中断
enter_critical（）;
//进入临界区
//3.初始化模块
LEDInit（）;
//LED初始化
light_init（LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_RED,LIGHT_ON）;
//指示灯初始化
light_init（LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_BLUE,LIGHT_OFF）;
uart_init（UART_TEST,BUSCLK,9600）;
//串口1初始化,总线时钟24000Khz,波特率9600
adc_init（SingleEND,10,SAMPLE32）;
//ADC0初始化单端输入，10位采样精度，32次硬件均值
//4.全局变量及主函数局部变量赋初值
run_counter=0;
ADCResult=0;
//5.使能模块中断及总中断
uart_enable_re_int（UART_TEST）;
init_critical（）;
//开总中断
uart_send_string（UART_TEST,"
ThisisADCTest!
\r\n"
）;
//进入主循环
//主循环开始=============================================================
for（;
;
）
{
run_counter++;
//循环计数到一定的值，使小灯的亮、暗状态切换
if（run_counter>
RUN_COUNTER_MAX）
{
run_counter=0;
//指示灯的亮、暗状态切换
light_change（LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_RED）;
light_change（LIGHT_PORT,LIGHT_PIN_BLUE）;
//进行一次模块0通道14采样
ADCResult=adc_read（14）;
//将采集的A/D值通过串口发送到PC
//uart_send1（UART_TEST,（uint_8）（ADCResult>
>
8））;
//uart_send1（UART_TEST,ADCResult）;
}//end_if
d=ADCResult*5/4096;
A=d*10/10;
B=d*10%10;
Dtable[0]=0;
Dtable[1]=A+10;
Dtable[2]=B;
Dtable[3]=21;
for（LEDindex=0;
LEDindex<
=3;
LEDindex++）
{
if（LEDindex>
=4）
LEDindex=0;
}
c=LEDchangeCode（Dtable[LEDindex]）;
LEDshow1（LEDindex,c）;
}//end_while
//主循环结束=============================================================
return0;
}
4.2中断子程序（Isr.c）
//=====================================================================
//文件名称：
isr.c
//功能概要：
中断底层驱动构件源文件
//版权所有：
苏州大学飞思卡尔嵌入式中心（）
//更新记录：
2013-4-7
//========================测试===============================
//串口1接收中断服务例程
voidisr_uart1_re（void）
uint_8ch;
uint_8flag=1;
ch=uart_re1（UART_TEST,&
flag）;
if（0==flag）
uart_send1（UART_TEST,ch）;
exit_critical（）;
4.3LED子程序（LED.c）
//文件名称：
led.c
//功能概要：
led构件源文件
//版权所有:
苏州大学飞思卡尔嵌入式中心（）
//版本更新:
2013-04-18V1.2
led.h"
//led位选端口
structGPIOled_cs[4]=
{LED_CS0_PORT,LED_CS0},
{LED_CS1_PORT,LED_CS1},
{LED_CS2_PORT,LED_CS2},
{LED_CS3_PORT,LED_CS3},
};
//led数据端口
structGPIOled_d[8]=
{LED_D1_PORT,LED_D1},
{LED_D2_PORT,LED_D2},
{LED_D3_PORT,LED_D3},
{LED_D4_PORT,LED_D4},
{LED_D5_PORT,LED_D5},
{LED_D6_PORT,LED_D6},
{LED_D7_PORT,LED_D7},
{LED_D8_PORT,LED_D8},
//函数名称：
LEDInit
//函数返回：
无
//参数说明：
无
LED初始化。
voidLEDInit（）
{
uint_8i=0;
//定义8根数据线为输出，初始输出0
for（i=0;
i<
8;
i++）
gpio_init（led_d[i].gpio_port,led_d[i].gpio_pin,1,0）;
//定义4位选线定义为输出，初始输出0
4;
gpio_init（led_cs[i].gpio_port,led_cs[i].gpio_pin,1,0）;
LEDshow1
i:
指定LED哪一位显示，c:
显示的内容
指定LED的第i位显示c。
voidLEDshow1（uint_8i,uint_8c）
uint_8temp;
uint_8j;
//位选全部置0
for（j=0;
j<
j++）
gpio_set（led_cs[j].gpio_port,led_cs[j].gpio_pin,0）;
//数据上线
=7;
temp=（c>
j）&
0x01;
gpio_set（led_d[j].gpio_port,led_d[j].gpio_pin,temp）;
//选择的位选置1
gpio_set（led_cs[i].gpio_port,led_cs[i].gpio_pin,1）;
//显示码表
constuint_8Dtable[24]=
//0123456789
{0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,
//10111213141516171819
//0.1.2.3.4.5.6.7.8.9.
0xBF,0x86,0xDB,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0xFF,0x6F,
//202122（全亮）23（全灭）
//EF
0x79,0x3E,0xFF,0x00};
LEDchangeCode
返回数据num对应的显示码
num：
需要转换成显示码的数字
数字转成显示码
//=====================================================================
uint_8LEDchangeCode（uint_8num）
returnDtable[num];
第五章系统测试
5.1运行界面调试
图一
图二
5.2运行结果图
第六章总结
6.1结论
经过一个多星期的努力，简易数字电压表基本完成。
但设计中的不足之处仍然存在。
通过这次设计我学会了CodeWarriorDevelopmentStudio软件的使用方法，掌握了从系统的需要、方案的设计、功能模块的划分、原理图的设计等内容，积累了不少经验。
数字电压表使用性强、结构简单、成本低、外接元件少。
通过本次设计，我对单片机这门课有了进一步的了解。
，在调试过程中遇到很多问题，发现自己在硬件上的理论知识学得不够扎实。
在以后的实践中，我将继续努力学习这方面的理论知识，并理论联系实际，争取在电路设计方面能有所提升。
6.2展望
一个多星期的课程设计，让我知道了什么是理论与实践相结合。
这次课程设计，使我对单片机这门课更加感兴趣。
做好这个课程设计，首先要提高自己的能力。
不打好专业基础是很难完成实验的，所以日常的学习不能马虎，不能随便敷衍。
其次是团队合作。
世界上没有相同的叶子，当然也没有两个不存在差异的人。
在一起的时候多多少少有矛盾，所以，与人交流很重要，这样可以使团队作用发挥到极致。
也便于认清自己和他人的性格，这样可以更好的找到友好并且高效的合作方法，合理分配任务，合力达成目标。
6.3致谢
实习期间，我收获很多书本上学不到的知识。
首先感谢老师给我们这次课程设计的机会，让我们对书本知识有了更熟练的掌握。
在此，非常感谢指导老师袁老师，感谢您在课程设计上给予我们的指导、提供给我们的帮助。
袁老师您严谨细致、一丝不苟的作风一直是我学习的榜样。
您循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，课设的成功离不开您的悉心指导。
在此，向老师您致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
同时从您身上我也学到了许多做人的道理，所有这些都将使我在今后的生活和工作中得到很多帮助。
其次还要感谢我的同学。
刚开始调试不出我们想要的结果，后来经过你们的指点，我尝试着去找错误，最终才得以完成。
所以说这个过程累并快乐着。
谢谢你们给予的帮助，让我能够顺利完成每一阶段的任务。
因为你们，我们才能组成电子班这个大家庭。
6.4参考文献
[1]王宜怀、郭芸等.嵌入式技术基础与实践（第三版）.北京：
清华大学出版社.2013
[2]张越等.温度传感器的数字温度计[J].微电子学.2007
[3]李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：
北京航空航天大学出版社.1998
[4]李广弟.单片机基础[M].北京：
北京航空航天大学出版社.1994
[5]田泽.嵌入式系统开发与应用.北京：
北京航天航空大学出版社.2006
[6]田泽.嵌入式系统开发与应用教程.北京：
[7]王粉花、王志良.嵌入式系统与单片机实践教程.北京：
清华大学出版社.2010
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