基于单片机和ICL7135多档位数字电压表设计

**单片机设计介绍，基于单片机和ICL7135多档位数字电压表设计

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

  基于单片机和ICL7135的多档位数字电压表设计是一个结合了硬件与软件技术的综合性项目。这种设计旨在实现一个能够精确测量多档位电压值的数字电压表，适用于实验室、工业现场等多种应用场景。以下是关于该设计的概要描述：

一、设计概述

该设计采用单片机作为核心控制器，结合ICL7135高精度A/D转换器，实现电压信号的采集、转换和显示。通过设计不同的档位，可以满足不同电压范围的测量需求。同时，通过优化硬件和软件设计，提高电压表的测量精度和稳定性。

二、硬件设计

单片机模块：选用合适的单片机作为核心控制器，负责整个系统的运行和控制。单片机需要具备足够的处理能力和稳定性，以满足电压表的测量需求。
ICL7135模块：利用ICL7135高精度A/D转换器，将模拟电压信号转换为数字信号。ICL7135具有高的测量精度和稳定性，能够满足多档位电压表的测量要求。
显示模块：采用数码管或液晶显示屏作为显示模块，用于显示测量得到的电压值。显示模块需要具备清晰、易读的特性，方便用户查看测量结果。
档位切换模块：设计档位切换电路，通过不同的电阻组合实现不同电压范围的测量。档位切换模块需要具备可靠的切换性能，确保不同档位之间的测量精度和稳定性。
三、软件设计

数据采集与处理：编写程序使单片机能够实时采集ICL7135转换后的数字信号，并进行必要的处理和分析。包括滤波、校准等算法，以提高测量精度和稳定性。
档位控制：根据用户需求，实现档位的切换和控制。当切换到不同档位时，程序需要调整ICL7135的参考电压和测量范围，以适应不同电压范围的测量需求。
显示控制：将处理后的电压值转换为可显示的格式，并控制显示模块进行显示。显示内容需要清晰明了，方便用户读取。
四、功能特点与扩展性

多档位测量：通过设计不同的档位，满足不同电压范围的测量需求。用户可以根据实际需要选择合适的档位进行测量。
高精度测量：利用ICL7135的高精度特性，实现电压值的精确测量。通过优化硬件和软件设计，进一步提高测量精度和稳定性。
易于扩展：该设计具有良好的扩展性，可以根据需求添加更多的功能或模块。例如，可以加入无线通信模块实现远程监控，或加入更多的传感器实现多通道电压测量等。
五、应用前景

基于单片机和ICL7135的多档位数字电压表设计具有较高的实用价值和应用前景。它可以广泛应用于实验室、工业现场、教学等多种场合，为电压测量提供精确、可靠的解决方案。同时，随着技术的不断发展，该设计还可以不断进行优化和改进，以满足更多应用场景的需求。

综上所述，基于单片机和ICL7135的多档位数字电压表设计是一个结合了硬件与软件技术的创新项目，具有广泛的应用前景和市场需求。

二、功能设计

文件夹内包含工程文件，可直接运行或者二次开发；

此设计可作为毕业设计和课程设计资料，包含原理图、程序代码（嵌入式类设计）、软件资料等等，非常完善；

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