论文总字数：17822字

摘 要

本次设计主要是基于AT89S52标准信号测量单元的硬件设计。普遍应用于岩土工程和工业控制系统中，特别是电流输出的标准信号传感器适用于远距离传输，抗干扰能力强，如电流信号输出的沉降仪、电压信号输出的倾斜仪等。所以标准信号测量单元有着广泛的应用，能够测量输出传感器的电压值或电流值，并对测量数据进行存储等。

本文简要介绍了标准电压、电流信号测量的工作原理和特点，并对模数转换，数据处理,数据显示及数据测量进行了介绍，并探究了实现减小测量误差，提高精度的方法。

本文设计的硬件电路主要由四个模块组成：信号测量模块，A/D转换模块，数据处理模块，LCD显示模块。用运算放大器、比例放大器等一系列元器件对测量信号进行调理，以便测量；待测模拟量由转换器采集后再转换为数字量，然后转移到数据处理模块当中；数据处理模块能处理由转换器转移来的数字量，此外，它还控制着转换芯片的工作；由转化器产生后的数字量信号再显示在LCD显示屏幕上。

关键词： 单片机；A/D转换；LCD显示屏

Abstract

This design provides a standard signal measuring unit AT89S52 based design of hardware. Geotechnical engineering and industrial control systems typically means,Long-term drift is especially suitable for standard sensors that jamming signal,such as settlement gauge,inclinometer output voltage signals output current signal.So the standard signal measuring unit with a wide applications,the sensor output voltage or current,and the measurement data is stored.With the rapid development of technology and modern life,the measurement signal plays a very important role.

Operating principles and characteristics This article briefly describes the measurement, and conversion analog singal to digital singal and then go on data processing,data display standard voltage and current signals and data storage introduced and discussed implementation to reduce errors,improve the accuracy of the circuit.

In this paper,three modules mainly constitute the design of the hardware: signal measurement module, A/D conversion module, LCD display module.TLC2543 chip for A/D conversion, modeling thin-layer re converted to digital quantity of the collected and then transmitted to a data processing module.AT89S52 chip as a function of data processing and transmission of digital processing chip TLC2543 to generate corresponding display code,then display on the LCD module.In addition,it controls the TLC2543 chip works.

Key words: single chip microcomputer；A/D conversion；LCD display

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪 论 1

1.1 课题研究的目的和意义 1

1.2 系统结构图概述 1

1.3 本论文的主要研究内容 2

第二章 硬件设计 3

2.1 系统总体方案设计 3

2.1.1 系统需求分析 3

2.1.2 系统总体方案 3

2.2 信号测量 3

2.2.1 电压测量 3

2.2.2 电流测量 6

2.2.3 通道管理单元 7

2.3 主要单元硬件设计 8

2.3.1 中央控制模块 8

2.3.2 A/D转换模块 9

2.3.3 显示模块 10

2.3.4 通信模块 11

2.3.5 实时时钟和硬件看门狗 12

2.3.6存储模块 14

2.3.7 电源模块 14

2.4 保护电路 15

2.4.1 抗雷击 15

2.4.2 抗静电 16

2.5本章小结 16

第三章 系统软件实现 17

3.1 开发平台介绍 17

3.2 程序设计 17

3.2.1 系统子程序设计 17

3.2.2 TLC2543转换子程序 17

3.2.3 显示子程序 18

3.3 本章小结 18

第四章 硬件调试及性能分析 19

4.1 调试与测试 19

4.1.1 测量标准的电压、电流实验 19

4.1.2 数据分析 19

4.2 本章小结 20

第五章 结束语 21

5.1 设计总结 21

5.2 设计心得 21

第六章 谢 辞 22

参考文献 23

附 录 24

第一章 绪 论

1.1 课题研究的目的和意义

标准信号测量单元普遍应用于岩土工程和工业控制系统中，特别是电流输出的标准信号传感器适于远距离传输，抗干扰能力强，如电流信号输出的沉降仪、电压信号输出的倾斜仪等。所以标准信号测量单元有着广泛的应用，能够输出传感器的电压值或电流值，并对测量数据进行存储等。标准信号的测量方便人们对工程及其他场景进行有效的监测和控制，使工程能够稳定的运行。

在电子技术不断走向成熟的过程中，测量高精度的标准电压和电流信号比较普遍，它是考量所需控制的模拟量的重要依据，方便人们对某一参数性能的研究以及判断所测物理量是否符合要求。它是采用数字化技术测量标准电压和电流信号，先转换为不连续、离散的数字量，然后在某一显示仪上显示出来，这种测量技术具有读数准确、方便、精度高、误差小、测量速度快等特点，因此，这种标准信号的测量受到人们的青睐。

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