1. 本选题研究的目的及意义
数字电压表作为一种重要的电子测量仪器,在现代工业生产、科学研究、电力电子等领域中发挥着不可替代的作用。
相较于传统的指针式电压表,数字电压表具有精度高、读数直观、抗干扰能力强、易于集成等优点,因此得到了越来越广泛的应用。
本课题旨在研究和设计一种基于fpga的数字电压表,以期实现电压信号的精确测量和显示。
2. 本选题国内外研究状况综述
数字电压表的设计和应用一直是电子测量领域的研究热点,近年来,随着fpga技术的快速发展,基于fpga的数字电压表设计方案逐渐成为主流。
1. 国内研究现状
国内在基于fpga的数字电压表研究方面取得了一定的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题的主要研究内容如下:
1.系统总体方案设计:确定数字电压表的整体架构,包括信号采集、模数转换、数据处理、显示控制等功能模块。
选择合适的fpga芯片作为系统的主控单元,并设计合理的系统硬件电路。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、实验研究和仿真验证相结合的方法,具体步骤如下:
1.需求分析与方案设计:深入研究数字电压表的工作原理和应用需求,确定系统功能指标和性能参数。
参考相关文献和技术资料,设计基于fpga的数字电压表总体方案,包括硬件电路设计和软件架构设计。
2.硬件电路设计与实现:根据系统方案,选择合适的fpga芯片、a/d转换器、显示屏等硬件器件,完成电路原理图设计和pcb板设计。
5. 研究的创新点
本课题的研究创新点主要体现在以下几个方面:
1.基于fpga的系统架构设计:采用fpga作为数字电压表的主控芯片,充分发挥fpga在数字信号处理和控制方面的优势,实现系统的高性能、高可靠性和可扩展性。
2.高精度a/d转换模块的设计:研究高精度a/d转换器的选型和驱动电路设计,优化a/d转换过程中的误差补偿和抗干扰措施,提高电压测量的精度和稳定性。
3.智能化功能的实现:利用fpga的逻辑资源和算法处理能力,实现数字电压表的智能化功能,例如自动量程切换、数据存储、通信接口等,提高系统的实用性和易用性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 刘畅,李欣,黄正峰,等. 基于fpga的数字电压表的设计与实现[j]. 电子测量技术,2022,45(18):118-122.
[2] 王伟,王刚. 基于fpga的数字电压表设计[j]. 电子技术与软件工程,2021(17):111-113.
[3] 陈亮,张强. 基于fpga和dds的数字合成信号源设计[j]. 电子测量技术,2021,44(02):51-55 60.
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