文档介绍：电子电路综合实验设计实验名称:基于Arduino的电压有效值测量电路设计与实现学院:班级:学号:姓名:班内序号:实验基于Arduino的电压有效值测量电路设计与实现一. 摘要Arduino是一个基于开放原始码的软硬件平台,可用来开发独立运作、并具互动性的电子产品,也可以开发与PC相连的周边装置,同时能在运行时与PC上的软件进行交互。为了测量正弦波电压有效值,首先我们设计了单电源供电的半波整流电路,并进行整流滤波输出,然后选择了通过Arduino设计了读取电压有效值的程序,并实现使用此最小系统来测量和显示电压有效值。在频率和直流电压幅度限定在小范围的情况下,最小系统的示数基本和毫伏表测量的值相同。根据交流电压有效值的定义,运用集成运放和设计的Arduino最小系统的结合,实现了运用少量元器件对交流电压有效值的测量。关键字:半波整流整流滤波Arduino最小系统读取电压有效值二. 实验目的1、熟悉Arduino最小系统的构建和使用方法;2、掌握峰值半波整流电路的工作原理;3、根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数;4、画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化) ;5、熟悉计算机仿真方法;6、熟悉Arduino系统编程方法。实验任务及设计要求设计实现Arduino最小系统,并基于该系统实现对正弦波电压有效值的测量和显示。1、基本要求(1)实现Arduino最小系统,并能下载完成Blink测试程序,驱动Arduino数字13口LED闪烁;电源部分稳定输出5V工作电压,用于系统供电;设计峰值半波整流电路,技术指标要求如下:输入信号电压范围:0〜1V;频率范围:500Hz〜2KHz电源电压:5V;采用Arduino最小系统读取峰值半波整流电路的输出结果,并计算正弦波电压有效值;测量出的有效值通过Arduino串口监视器进行读取。2、 提高要求用数码管显示正弦信号有效值的测量结果;用Arduino最小系统直接读取正弦信号计算有效值,比较不同测试方法的测量误差;自拟其他功能。3、 提交材料实验报告(含仿真结果、原理图)峰值半波整流等相关电路的仿真文件;Arduino程序;电路原理图文件。设计思路及结构框图设计思路:系统组成框图Arduino电压有效值测量电路包括峰值半波整流电路、 最小系统、显示、稳压电路四部分,其中最小系统包括微处理器、振荡电路、下载电路和测试电路。芯片,勺主要参数,管脚设置等。AbsoluteMaximumRatings(Ta=25C)ParameUrSymbolVHu«+18VDifferentialllinpiltVoltageVlfDlkFi30VInputVoltageVI±15VOutputShortCiiFLirtDurationMafiniePcrterDibbipubonPD500mWOperating[empeiahireRangeLMM1CLM/411fopr0-+to-40-+85°CSloraj]f!TamperalurfiRanqetstg-65-+1506C一片ATMEGA芯片来搭建一个最小系统,通过查找资料了解ATMEGA的主要参数和管脚设置PDIP<RESET}PCBiDO(ftX)RX^lPOO'Dt{7X|(TXD)PDID! UNTQ)PC12LW HNfl1}}:GMO:XTALVTOSCliPL-■iKTAL;TLSCJIPBfD506((AJNI)POfiCSHGF1羽」PC5{A^CrrSCL»fiAPC4lAXJ.'SDA:A43PC3(AOC^ 盟_PC2[AOC2) A2PC1LAOC1) A1PCO{ADCO) 规它ND□AREF:.pas(5cxj du_FW((WSO) !PU2(^'OC1B>D1O(FM1I)PB1(QC1A)D9(PWM|.分块电路和总体电路的设计(1)半波电路的设计本实验需要的是输入7~10V的直流稳压电源,输出5V。具体电源电路包括整流, 滤波等部分,具体的设计如下。仿真波形如下图所示Oscill'Dscope-XSCI\:\f}/'TnWnne:'rfrs-*^^efrmezaseChemdAChanne日Seals■:ZFifiitlV04 2士血:i¥:ABSetpctx.(Orv^/):DLiEVd:0b1V|TftdcE*□DC• h匸a|me-■:匀n^ie:vr rr1TJofeteIALtDMHTe(2)半波电路加上整流滤波的设计。交流电经过整流后得到的是脉动直流,采用滤波电路可以大大降低这种交流