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。
三. 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；
（2）电源部分稳定输出5V 工作电压，用于系统供电；
（3）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；
（4）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；
（5）测量出的有效值通过Arduino 串口监视器进行读取。
2、提高要求
（1）用数码管显示正弦信号有效值的测量结果；
（2）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；
（3）自拟其他功能。
3、提交材料
（1）实验报告（含仿真结果、原理图）
（2）峰值半波整流等相关电路的仿真文件；
（3）Arduino 程序；
（4）电路原理图文件。
四. 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。
元器件资料
本实验中用到了一个LM741CN芯片，通过查找资料了解LM741CN的主要参数，管脚设置等。
一片ATMEGA8 芯片来搭建一个最小系统，通过查找资料了解ATMEGA8的主要参数和管脚设置。
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。
（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纹波成分，让整流后的波形变得比较平滑。通过整流滤波电路得到电压的峰峰值等于√2倍电压有效值。
