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(完整版)基于单片机的数字电压表的设计——文献综述

衡水学院
毕业设计文献综述

题目： 基于单片机的数字电压表的设计

学生姓名
：
李强
系 别
：
物理与电子信息系
专 业
：
电子信息工程
年 级
:
2009级
学 号
:
200940513048
指导教师
：
郭海丽

衡水学院教务处印制

毕业设计文献综述
设计题目
基于单片机的数字电压表的设计
指导教师
郭海丽
研究方向
电路与系统
参考文献情况
国内 12 篇，国外 1 篇，共计 13 篇
收集参考文献时间
2012年10月21日至2012年11月30 日
一、文献综述
1.国内外发展现状
数字电压表在1952年由美国NLS公司首次从电位差计的自动化过程中研制成功。50多年来，数字电压表有了不断的进步和提高。数字电压表刚开始是4位显示,然后是5位、6位,而现在发展到7位、8位数码显示；从最初的一两种类型发展到原理不同的几十种类型;从最早的采用继电器、电子管发展到全晶体管、集成电路、微处理器;从一台仪器只能测一到两种参数到能测几十种参数的多用型；显示器件也从辉光数码管发展到等离子体管、发光二极管、液晶显示器等。数字电压表的体积和功耗越来越小，重量不断变轻，价格也逐步下降，可靠性越来越高,量程范围也逐步扩大。
随着我国现代化建设的发展,电子检测产品日新月异，特别是单片机的出现，正在引起测量控制仪表领域的新的技术革命。电子信息产业总体也面临一个较有利的发展环境。我国数字电压表产业发展研究报告阐述了世界数字电压表产业发展历程,分析了我国数字电压表产业发展现状与差距,开创性的提出了“新型数字电压表产业”及替代品产业概念,从四个维度“以人为本"、”科技创新”、“环境友好"和“面向未来”准确的界定了“新型数字电压表产业"及替代产品的内涵。根据“新型数字电压表产业"及替代品的评价体系和量化指标体系，从全新的角度对中国的数字电压表产业发展进行了推演和精准预测，在此基础上,对我国的行政区划和四大都市圈的数字电压表产业发展进行了全面研究。
2.主要研究成果
数字电压表的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表,现在已经广泛应用于电子、电工测量，自动化测试系统等领域。数字电压表已成为一种必不可少的测量仪器。当前数字电压表的主要研究成果主要体现在以下两方面.
(1）新技术的广泛应用
20世纪90年代初,世界各国相继研发了新的A/D转换技术。例如：四斜率A/D转换技术（美国）、余数再循环技术（美国）、自动校准技术(英国)、固态真有效值转换技术（英国)、约瑟夫森效应基准源、智能化专用芯片(80C51系列，荷兰）等，这些新技术使数字电压表向高准确度、高可靠性及智能化、低成本方向发展。
（2）智能化、复合型仪表
由CMOS数字IC、模拟IC及微处理器集成在一个超大规模集成电路内，只须在外围配置少量元器件,即可构成完整的智能仪表，可以完成存储、计算、比较、控制等多项功能.实际上数字电压表并不能完全取代指针式电压表，在反映电压的连续变化和变化趋势方面不如指针表直观.为克服这种缺憾，20世纪90年代初“一种数字/光柱”的双重显示仪表开始出现，并成功地应用于生产实践。
3.发展趋势
数字电压表是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表.传统的指针式电压表功能单一、精度低,不能满足数字化时代的需求.采用单片机的数字电压表，具有精度高、抗干扰能力强、可扩展性强、集成方便，可与PC进行实时通信等优点。由数字电压表扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。在现代电子科技的高速发展过程中，微型化、集成化、高密度化以及设备的高精度化已经成为一种长期的趋势，这就要求我们力求使用更精确的设备，其中当然包括测量工具。作为电子测量工具,对电压表的要求也越来越高.
新型数字仪表的发展方向主要有五个方面：
（1）广泛的采用新技术，不断开发新产品，向模块化发展;
(2）显示直观清晰,读数准确；
(3)扩展能力强，测量速度快，抗干扰能力强;
（4)分辨率高，测量范围宽；
（5）输入阻抗高，集成度高，微功耗。
4。存在的问题
数字电压表的核心是A/D转换，A/D转换芯片的选择决定了数字电压表的精度高低，目前虽然市场上A/D转换芯片的种类繁多，但是价格普遍偏高,而且随着对电压表精度要求的提高，选用的A/D转换芯片位数的增加会使电压表的价格成倍增长。
由于数字电压表的原理是对连续的电压信号进行采样，所以采样的速度和对数据处理速度直接影响电压表的精度,对于连续性变化的电压信号的观测与模拟电压表相比还需要进一步提高.单片机技术发展速度快种类繁多，而目前又没有一个明确的适用的标准和规范，使得单片机的选择上自由度很大，加上高度集成化和一体化的发展趋势虽然降低了电压表的功耗和体积,但是同样给维修带来了极大的困难。
四、主要参考文献：
［1］ 胡健。单片机原理及接口技术[M］。北京:机械工业出版社,2005。
[2] 李生明,杨红。PROTUES软件在学习单片机中的应用［J］。清远职业技术学院学报，2010，3(6)：40-42。
［3］ 郑学坚,周斌。微型计算机原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2001.
[4] 谢自美。电子线路设计·实验·测试[M］。第二版。武汉：华中科技大学出版社，2006。
［5］ 蔡美琴,张为民。MCS—51系列单片机系统及其应用设计［M］。北京:高等教育出版社,2002.
［6] 阎石。数字电子技术基础［M]。第五版。北京：高等教育出版社,2006.
［8］ 胡卓敏，王丽娟.基于STC89C51单片机的数字电压表设计[J].电子元器件应用，2009，11（11）:14—16。
[9］ 扬吉祥,詹宏英,梅芍春.电子测量技术基础[M］.南京：东南大学出版社，1997.
[10］ 谭浩强。C程序设计教程［M]。北京：清华大学出版社，2007.
［11] 赵波，杨迎春。基于A/D转换器件ADC0809的数字电压表设计［J]。内蒙古石油化工，2010,（23)62-63.
[12］ 项丽萍,张志刚。基于51单片机的数字电压表的设计与仿真[J］.洛阳师范学院学报,2012,3（02):39-41。
[13］ Bao F。， Deng R. H.， Mao W. Efficient and practical fail exchange protocols with off—line TTP [A]. Proc of the 1998 IEEE Symposium on Security and Privacy [C］. Oakland： IEEE Computer Press， 1998。
三、指导教师对文献综述的评价：

指导教师（签名）
年 月 日
说明:查阅文献资料篇数，按《衡水学院毕业论文(设计）撰写规范》执行。文献综述一般本科不少于1000字。
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