雙積分式直流數(shù)字

1、雙積分式直流數(shù)字電壓表本雙積分電壓表系統(tǒng)以89C51單片機(jī)為核心、以分立元件制作的雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器為主要部件的4位半積分式數(shù)字直流電壓表,并對(duì)所設(shè)計(jì)的電壓表進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果測(cè)量誤差0.03%,精度達(dá)到4位半。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換功能,自動(dòng)調(diào)零功能，有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 本設(shè)計(jì)基于STC89C51單片機(jī)的4位半積分式直流數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)方法。在設(shè)計(jì)中,充分利用了89C51單片機(jī)內(nèi)部的高速計(jì)數(shù)器和以分立元件組成的雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器的優(yōu)良特性,使整個(gè)設(shè)計(jì)達(dá)到了比較滿意的效果。硬件設(shè)計(jì)主要有雙電源電路、信號(hào)采集電路、量程轉(zhuǎn)換電路、開關(guān)邏輯控制電路、積分比較與自動(dòng)回零電路、單片機(jī)系統(tǒng)

2、、顯示電路組成。軟件編程采用模塊化結(jié)構(gòu),主要有時(shí)序子程序,系數(shù)運(yùn)算子程序, BCD碼轉(zhuǎn)換子程序,自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換子程序,顯示子程序等組成。 信號(hào)經(jīng)過電阻分壓器統(tǒng)一衰減后，經(jīng)過運(yùn)放緩沖后在經(jīng)過高精度，低噪聲，失調(diào)電壓小的運(yùn)放OP37放大，開始先對(duì)信號(hào)進(jìn)行積分，后開始對(duì)基準(zhǔn)源進(jìn)行反積分，然后經(jīng)過單片機(jī)運(yùn)算處理后有單片機(jī)顯示。軟件設(shè)計(jì) 由于處理器速度較快,所以采用c語(yǔ)言編程方便簡(jiǎn)單.軟件流程如圖下（電壓表主流程圖 ）硬件設(shè)計(jì) 信號(hào)調(diào)理調(diào)理電路 信號(hào)經(jīng)過電壓分阻條統(tǒng)一衰減后經(jīng)過緩沖器提高其負(fù)載能力，信號(hào)進(jìn)行低通濾波器其截止頻率在10HZ左后濾除高頻噪聲及干擾，然后經(jīng)過低噪聲，高精度運(yùn)放放大。放大倍數(shù)可有可變電阻進(jìn)行調(diào)整補(bǔ)償。雙積分電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)通過對(duì)開關(guān)邏輯控制電路來控制雙積分A/D轉(zhuǎn)換,單片機(jī)先控制開關(guān)邏輯控制電路使s2接通進(jìn)行自動(dòng)回零,接著OUT2接通將待測(cè)電壓進(jìn)行正積分,再使Vref接通對(duì)反積分基準(zhǔn)電壓進(jìn)行反積分,同時(shí)單片機(jī)內(nèi)部計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù),到一定時(shí)間后比較電路中的比較電路輸出中斷信號(hào),單片機(jī)停止計(jì)數(shù)并將計(jì)數(shù)值濾波,通過減法、乘法和除法的系數(shù)運(yùn)算最后轉(zhuǎn)換成BCD碼,再通過顯示電路將待測(cè)電壓值顯示出來。基準(zhǔn)電壓電路設(shè)計(jì) 負(fù)電源電壓采用高精度可編程穩(wěn)壓器件TL431產(chǎn)生，然后進(jìn)過電源濾波。在經(jīng)過緩沖器進(jìn)行隔離，以免后級(jí)電路