课程设计报告
学  院（系）：
机械电子工程学院
专    业：
测控技术与仪器
学 生 姓 名：
学 号：
课程设计题目：
        简易数字电压表
姓名代码转换器百度
起 迄 日 期:
课程设计地点:
指 导 教 师:
           
第1章 简易数字电压表设计方案论证    1
1.1 简易数字电压表的应用意义    1
1.2 本次课程设计的目的    1
1.3 简易数字电压表设计的要求及技术指标    1
1.4 设计方案论证    2
1.5 总体设计方案框图及分析    2
第2章 简易数字电压表各单元电路设计    2
2.1 A/D转换及数据处理    2
2.2 串口通信    7
2.3 LCD显示电路设计    7
第3章 电路原理图和PCB板的设计    8
第4章 系统软件程序设计    9
第5章 设计总结    16
参考文献    17
                       
                        摘要
本文以ARM系列的STM32芯片为核心设计了一个简易数字电压表。简易数字电压表采用模数转换思想来实现,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义测量电压,通过调节模数转换电位器使在一定范围内可任意改变。输出的电压格式和精度的改变通过软件控制，输出电压的大小的改变通过硬件实现。介绍了的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。该简易数字电压表具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。
关键词:简易数字电压表;STM32F103;AD转换;
第一章 简易数字电压表设计方案论证
1.1  简易数字电压表的应用意义
数字电压表简称DMV，它是采用数字化测量技术设计的电压表。数字电压表的优良特性深受人们的青睐。具体有以下的应用特点：
a)显示清晰直观，读数准确。
b)准确度高。
c)分辨率高。
d)测量范围宽。
e)扩展能力强。
f)测量速度快。
g)输入阻抗高。
h)集成度高、微功耗。
h)  抗干扰能力强
    1.2  本次课程设计的目的
1）  了解STM32f103内部A/D转换性能及编程方法。
2）  学会使用A/D转换器进行电压信号采集。
3）  了解uCosII系统工作原理。
      1.3  简易数字电压表设计的要求及技术指标
设计要求：利用STM32F103内部A/D及2.8寸TFT液晶屏，设计完成一个数字电压表。要求：数字电压表可测量0-5V输入电压，电压值通过液晶屏显示。
工作原理及设计思路：简易数字电压表的设计由A/D转换.数据处理及显示控制等组成。利用STM32F103内部A/D转换器将模拟电压转换成数字量，经STM32F103计算将数字量转换成对应的电压值，并通过液晶屏输出。
  1.4.设计方案论证
数字电压表的基本组成部分是A/D变换器+电子计数器。通常，被测直流电压经A/D转换器变为与之成正比的闸门时间，在此闸门时间内计数，用数字显示被测电压值。可见A/D变换器是DVM的核心部件。本课设上采用的是单片A/D转换器（含模拟电路与数字电路）集成在一片芯片上，配以LCD或LED数字器件后能显示A/D转换结果的集成电路。它们均属于大规模的集成电路，能以最简的方式构成DVM。在此采用ICL7106A/D转换器。但由于STM32F103内部集成了A/D转换器，所以不需要外围的A/D转换器，这就体现了STM32得集成特性。
  1.5总体设计方案框图及分析
第二章  简易数字电压表各单元电路设计
简易数字电压表的设计由A/D转换.数据处理及显示控制等组成。由于STM32F103集成了A/D转换.数据处理部分，所以可以集中在一起研究，所以分成了两部分。
2.1  A/D转换及数据处理
1）基本型号介绍
首先我们先研究STM32系列芯片的基本知识。由图1可知STM32F103ZET6有144个引脚，所以我们来了解他的基本型号与代码之间的关系。
                图1
STM32系列产品命名规则 示例： STM32  F  103  C 8  T  6  A  xxx
产品系列STM32 = 基于ARM®s22的32位微控制器产品类型
F = 通用类型产品子系列
101 = 基本型
102 = USB基本型，USB 2.0全速设备
103 = 增强型
105或107 = 互联型引脚数目
T = 36脚 C = 48脚 R = 64 脚 V = 100脚 Z = 144脚
闪存存储器容量 4 = 16K字节的闪存存储器  6 = 32K字节的闪存存储器  8 = 64K字节的闪存存储器  B = 128K字节的闪存存储器  C = 256K字节的闪存存储器 D = 384K字节的闪存存储
器  E = 512K字节的闪存存储器
封装 H = BGAT = LQFPU = VFQFPNY = WLCSP
温度范围  6 = 工业级温度范围，-40°C~85°  C7 = 工业级温度范围，  -40°C~105°C内部代码A 或者空 (详见产品数据手册)
选项xxx = 已编程的器件代号(3个数字)TR = 卷带式包装
2）STM32系列的最小系统设计和独立的A/D转换器供电和参考电压
最小系统主要包括调试接口.震荡电路.引导设置.复位电路和供电系统。
电路由稳定的电源VDD供电。值得注意的是，如果使用ADC，VDD的范围必须在2.4-3.6V；如果没有使用ADC，VDD的范围为2-3.6V。
启动模式选项:由开关SW（BOOT0）和SW(BOOT1)配置。如图2所示
       
                 
         
                        图2
复位电路：复位信号是低有效，复位源包括复位按钮JP3和连在连接器上的调试工具。如图3
                        图3
时钟源：两个时钟源被用于这个微控制器。
LSE    X1用于嵌入式RTC的32.768kHz晶振；
HSE          X2用于STM32F103微控制器的8MHz晶振。

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