代码收藏家 基于单片机的简易数字电流表测量系统设计
**单片机设计介绍，基于单片机简易数字电流表测量系统设计
文章目录
一 概要 二、功能设计 设计思路 三、 软件设计 原理图 五、 程序 六、 文章目录
一 概要
基于单片机简易数字电流表测量系统设计主要涉及到硬件设计、软件编程、电流信号采集、A/D转换、数据处理以及显示控制等方面。以下是该设计的概要介绍：
一、设计概述
本设计以单片机为核心控制器，结合电流信号采样电路、A/D转换电路以及显示电路，实现电流的准确测量和直观显示。设计目标在于提供一个简易、稳定且成本效益高的数字电流表测量系统。
二、硬件设计
单片机：作为整个系统的核心，负责控制电流信号的采集、A/D转换、数据处理以及显示控制等功能。
电流信号采样电路：包括采样电阻和差分放大电路，用于将待测电流信号转换为电压信号，并进行放大处理，以便后续A/D转换电路能够准确识别。
A/D转换电路：将采样电路输出的模拟电压信号转换为单片机能够处理的数字信号，以便进行后续的数据处理。
显示电路：采用LED数码管或液晶显示屏等显示器件，用于实时显示测量到的电流值。
三、软件设计
初始化程序：对单片机、A/D转换器等模块进行初始化设置，确保系统正常工作。
A/D转换程序：控制A/D转换器对采样电路输出的模拟信号进行转换，获取数字信号。
数据处理程序：对A/D转换得到的数字信号进行处理，计算出实际的电流值，并进行必要的滤波和校准。
显示控制程序：将处理后的电流值发送到显示电路进行显示，确保用户能够实时查看测量结果。
四、功能实现
电流测量：系统能够实时测量待测电路中的电流值，并通过显示电路展示出来。
精度控制：通过优化硬件设计和软件算法，提高电流测量的精度，确保测量结果的准确性。
显示直观：采用清晰的显示器件和直观的显示方式，方便用户快速了解测量结果。
五、优化与改进
增加多路A/D转换量测量功能：通过扩展A/D转换电路和相应的软件程序，实现同时测量多个电路的电流值。
实现远程测量结果传送：添加通信接口和相应的通信协议，将测量结果远程传输到上位机或其他设备，方便数据的集中管理和分析。
六、总结
基于单片机简易数字电流表测量系统设计是一个结合了硬件设计、软件编程、信号采集和处理等多个领域的综合性项目。通过合理的软硬件设计和优化改进，可以开发出一个稳定、可靠、实用的简易数字电流表测量系统，满足用户对电流测量的需求。
二、功能设计
数字电流表的诞生打破了传统电子测量仪器的模式和格局。它显示清晰直观、读数准确，采用了先进的数显技术，大大地减少了因人
为因素所造成的测量误差事件。数字电流表是建立在数字电压表的基础上，让电压表与电阻串联，基显示的是电流，数字电压表是把
连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式，并加以显示的仪表。数字电流表把电子技术、计算技术、自动化技
术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起，成为仪器、仪表领域中独立而完整的一个分支，数字电流表标志着电子仪器领域的一
场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。本设计采用了以单片机为开发平台，控制系采用AT89C52单片机，A/D转换采用
ADC0809。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便进行8路其它A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。简易数字
电流测量电路由A/D转换、数据处理、显示控制等组成。
设计思路
设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
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
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
作者：01单片机设计
