代码收藏家 单片机电压检测系统设计原理及方案
**单片机设计介绍，基于单片机电压检测系统设计
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
基于单片机电压检测系统的设计，其核心目标是实现对电压的实时监测与准确测量，以便及时获取电源状态信息。以下是该设计的主要概要：
一、系统概述
此系统基于单片机进行电源电压的检测与指示。通过单片机内部的ADC（模数转换器）模块，将模拟的电压信号转换为数字信号，进而进行处理和显示。ADC模块将连续的模拟电压信号离散化为一系列数字值，以便单片机能够进行处理和分析。系统的主要目标是确保用户能够实时了解电源状态，从而确保设备的正常运行和电力系统的稳定。
二、硬件设计
电源模块：是整个系统的基础，负责为整个系统提供所需的电能。本系统可能采用24V的直流电源作为输入，通过稳压芯片将其转化为单片机及其他芯片所需的稳定电压。
数据采集模块：负责将待测的直流电压信号采集并转化为可以由单片机处理的电信号。该模块采用高精度的数据采集芯片，确保采集到的电压信号准确可靠。
单片机控制模块：是整个系统的核心，负责将采集到的电信号进行处理、计算，最终得到直流电压的数值。该模块采用高性能、低功耗的单片机，以确保系统的实时性和稳定性。
显示模块：负责将计算出的直流电压数值显示出来，方便用户直接观察电压状态。此模块可能采用LED数码管或液晶显示屏，实现电压数据的直观显示。
三、软件设计
软件部分主要负责控制单片机进行电压信号的采集、处理、计算和显示。通过编程实现电压数据的实时更新和显示，同时可以设置报警阈值，当电压超过或低于设定值时，触发报警机制。此外，还可以通过串口通信等方式将电压数据上传到上位机或其他设备，实现远程监控和管理。
四、系统优化与扩展
为了提高系统的性能和可靠性，可以对系统进行一系列优化措施，如采用更先进的算法进行数据处理、增加滤波电路以减少干扰等。此外，还可以根据实际需求扩展系统的功能，如增加电压波动监测、谐波分析等功能，以满足更广泛的应用场景。
综上所述，基于单片机的电压检测系统设计是一个集硬件、软件于一体的综合性项目。通过合理的硬件和软件设计，可以实现对电压的精准检测和实时显示，为电力系统的稳定运行提供有力保障。
二、功能设计
既迷：1、用一个单片机和DA转换组成一个随机电压发生单元（0~5V）：
2、另一个单片机和AD转换组成数据采集单元
3、通过串行接口将采集的数居传到上位机中，需要编写上位计算机程序，对采集的数据进行处理，如显示当前值、画出一定时间内的记录曲线
等。
说明：1、这里是一个仿真系统，需要安装虚拟串口工具。proteus的串行接口对应虚串口com3，VB程序对应虚拟串口com4。
1200BSP，无校验位，8个数据位，1个停止位；单片机系统采用的是6M晶振
2、上位机程序用VB编写，数采集程序用汇编语言编写，随机电压发生程序用C语言编写。
3、上位机程序可直接运行“工程1.exe”，如果在VB6.0的机器上可以看见原代码
4、如果提示缺少MScOMM32.OCX，可将文件夹中所带的MScOMM32.OCX复制粘贴到c:windows/system32下即可不会对您的系统造成
任何危害。
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：QQ_2193276455
