表面電阻測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 表面電阻測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)Design of Surface Resistance Measuring Instrument陳文超吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院2016年6月畢業(yè)設(shè)計(jì)論文表面電阻測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)Design of Surface Resistance Measuring Instrument學(xué) 生： 陳文超指 導(dǎo) 教 師： 衣文索(教授)專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化學(xué) 號(hào)： 1209000224所 在 單 位： 電氣信息工程系答 辯 日 期： 2016年6月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)承諾書(shū)1本人承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）表面電阻測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)，是認(rèn)真學(xué)習(xí)理解學(xué)校的電氣信息工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)寫(xiě)

2、作規(guī)范后，在教師的指導(dǎo)下，保質(zhì)保量獨(dú)立地完成了任務(wù)書(shū)中規(guī)定的內(nèi)容，不弄虛作假，不抄襲別人的工作內(nèi)容。2本人在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中引用他人的觀點(diǎn)和研究成果，均在文中加以注釋或以參考文獻(xiàn)形式列出，對(duì)本文的研究工作做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中注明。3在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中對(duì)侵犯任何方面知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行為，由本人承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。4本人完全了解學(xué)校關(guān)于保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交論文和相關(guān)材料的印刷本和電子版本；同意學(xué)校保留畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的復(fù)印件和電子版本，允許被查閱和借閱；學(xué)校可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），可以公布其中的全部或部分內(nèi)容。以上承諾的法

3、律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)！ 作 者 簽 名： 年 月 日目 錄摘要IABSTRACTII第1章 緒論11.1 課題研究的背景和意義11.2 表面電阻測(cè)量?jī)x的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況31.2.1 國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀31.2.2 國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀31.3 表面電阻測(cè)量?jī)x的關(guān)鍵技術(shù)4第2章 總體方案62.1 重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容與實(shí)現(xiàn)方法62.1.1 電壓信號(hào)采集模塊72.1.2 檔位選擇模塊 72.1.3 顯示模塊82.2電阻測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)原理框圖8第3章 表面電阻測(cè)量?jī)x系統(tǒng)硬件103.1 主控模塊的設(shè)計(jì)103.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路113.2.1 Rx/V轉(zhuǎn)換電路113.2.2 數(shù)據(jù)采集部分133.3.3 數(shù)據(jù)處理部分

4、143.3.4 數(shù)據(jù)采集與處理部分的工作原理163.3.5 數(shù)據(jù)顯示部分18第4章 控制軟件的設(shè)計(jì)194.1主程序的設(shè)計(jì)194.2 子程序的設(shè)計(jì)204.2.1讀取A/D采樣值子程序的設(shè)計(jì)204.2.2 多次讀取A/D采樣值子程序的設(shè)計(jì) 214.2.3 鍵盤(pán)設(shè)置子程序的設(shè)計(jì)224.2.4 檔位選擇、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)顯示子程序的設(shè)計(jì)23結(jié)論25致謝26參考文獻(xiàn)27摘 要通過(guò)一段時(shí)間的研究和學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)出一款簡(jiǎn)易的電阻測(cè)量?jī)x。被測(cè)電阻本身就有轉(zhuǎn)換電路特質(zhì)，利用運(yùn)放的自身特點(diǎn)和電隔離技術(shù)，經(jīng)過(guò)雙限比較器，轉(zhuǎn)換成模擬電壓后通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)軟件編程使其變成電阻數(shù)據(jù)，通過(guò)LED動(dòng)態(tài)

5、顯示。設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)控制系統(tǒng)、一個(gè)參考電壓產(chǎn)生電路、16位A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換電路，液晶顯示模塊，鍵盤(pán)，電源模塊，包括硬件設(shè)計(jì)是單片機(jī)控制系統(tǒng)，選擇適當(dāng)?shù)腁/D轉(zhuǎn)換器，一個(gè)參考電壓產(chǎn)生電路和開(kāi)關(guān)電路，設(shè)計(jì)困難是選擇高功率，高精密基準(zhǔn)電壓源和電阻測(cè)量方案。軟件設(shè)計(jì)主要是編寫(xiě)程序。需要完成系統(tǒng)的初始化、選擇的齒輪電阻、電阻測(cè)量、顯示、鍵盤(pán)程序等，電阻測(cè)量是設(shè)計(jì)難點(diǎn)和鍵盤(pán)的程序設(shè)計(jì)。同時(shí)該簡(jiǎn)易機(jī)可以自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換，并能夠準(zhǔn)確地顯示量程。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；電阻；測(cè)量?jī)xIABSTRACTThrough a period of research and study, the

6、design of a simple resistance measuring instrument. Resistance to be measured is itself a conversion circuit characteristics, using the op amp's own characteristics and electrical isolation technology, after the double limit comparator, converted into analog voltage through A/D converter convert

7、s the digital signal, through software programming into the resistance data, through the LED dynamic display. Design includes hardware design and software design. Hardware design mainly includes the MCU control system, a reference voltage generated circuit, 16 bit A/D converter, conversion circuit,

8、liquid crystal display module, keyboard, power supply module, including hardware design is MCU control system, select the appropriate A/D converter, a reference voltage generating circuit and a switch circuit, the design difficulty is selected high power and high precision reference voltage source a

9、nd resistance measurement scheme. Software design is mainly to write programs. Need to complete the initialization of the system, the selection of the gear resistance, resistance measurementdisplay, keyboard, etc., resistance measurement is the design difficulties and keyboard program design. At the

10、 same time, the simple machine can be automatic range conversion, and can accurately display the measuring range.Keywords: Single chip microcomputer; Resistance; Measuring instrumentII吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章 緒論1.1 課題研究的背景和意義 在有關(guān)電力方面測(cè)量?jī)x器在加工過(guò)程中，表面的大小決定了工件的性能，主要的影響取決于工件是否耐磨，配合的性能是否穩(wěn)定，疲勞的強(qiáng)度，抗外界環(huán)境的影

11、響以及氧化性，密封性，導(dǎo)熱性以及接觸剛度等。表面的粗糙程度是用來(lái)衡量機(jī)器和機(jī)械零件質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，同時(shí)也是機(jī)械零件生產(chǎn)，加工和騎收過(guò)程中一項(xiàng)重要的質(zhì)量指標(biāo)。研究目的：依據(jù)EOS / ESD ASTM和UL檢測(cè),表面電阻測(cè)量?jī)x(acl - 800 MB)是評(píng)價(jià)導(dǎo)電類型、防靜電型和靜電放電類型的表面阻力的。它使用非常容易,檢測(cè)的質(zhì)量高,可靠性也高,而且也可以測(cè)量相對(duì)濕度，并且有檢測(cè)溫度影響電氣性能功能。通過(guò)檢測(cè)到的數(shù)值來(lái)估計(jì)結(jié)果，目的是在實(shí)際操作或應(yīng)用的過(guò)程中更加地安全有效。如圖1-1所示：被試品接線構(gòu)成圖。 圖1-1被試品接線圖通過(guò)樣機(jī)的測(cè)試，充分地發(fā)揮表面電阻測(cè)量?jī)x的作用，從而可以做到對(duì)測(cè)

12、量?jī)x更加深入的了解，通過(guò)現(xiàn)實(shí)出來(lái)的數(shù)據(jù)，來(lái)得出科學(xué)的結(jié)論，從而將理論應(yīng)用到實(shí)踐中。研究高精度的數(shù)字表面電阻測(cè)量?jī)x，對(duì)于低阻和高阻兩個(gè)不同的階段進(jìn)行測(cè)量，讓等待測(cè)量的電阻值不隨著電壓和電流的變化而變化，從而確保電阻值測(cè)量的準(zhǔn)確性和具體化，從而利用高精度的數(shù)值，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確的運(yùn)算，得出具有實(shí)際運(yùn)用價(jià)值的判斷和結(jié)果。其目的就是通過(guò)樣機(jī)的測(cè)試和精確的評(píng)估，來(lái)判斷表面電阻測(cè)量?jī)x的精準(zhǔn)度。如表1-1所示：表1-1 表面電阻測(cè)量?jī)x誤差測(cè)試結(jié)果研究意義：表面電流測(cè)量?jī)x（防靜電測(cè)試儀）是一種可以容易攜帶表面上的電流表檢測(cè)儀器，廣泛應(yīng)用于在微電子、航天、醫(yī)療、精密儀器等許多領(lǐng)域。檢測(cè)的精度高，上手容易，簡(jiǎn)單方便，是一

13、種評(píng)價(jià)表面電流阻塞率的最好辦法。測(cè)量被測(cè)表面，按一下紅色按鈕，顯示燈亮的范圍103-1012機(jī)器，一個(gè)LED燈將點(diǎn)亮根據(jù)試驗(yàn)數(shù)。通過(guò)對(duì)表面電流儀器測(cè)量?jī)x的深入研究，可以增強(qiáng)該儀器在各個(gè)領(lǐng)域的用途，為人們的日常生活帶來(lái)福音，讓先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用得更加廣泛。1.2 表面電阻測(cè)量?jī)x的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況現(xiàn)在，我們應(yīng)該肯定的是Printed Circuit Board產(chǎn)業(yè)是當(dāng)今最有前途的產(chǎn)業(yè)之一，我們所說(shuō)的Printed Circuit Board也就是我日常所見(jiàn)到的熟悉印刷電板。從它出來(lái)到現(xiàn)在，它已走過(guò)了60年了，在電子線路，飛行，原子能，交通，計(jì)算機(jī)通信，電話等各個(gè)領(lǐng)域之中，都有舉足輕重的力量.所以，我

14、們很需要PCB,沒(méi)有它，這一切都不可能實(shí)現(xiàn)。而且小小的一塊能夠正常投入使用的PCB板往往需要通過(guò)大量的測(cè)試，評(píng)測(cè)，維護(hù)和修理，因?yàn)镻CB板上到處都是電阻和電容，例如我們有的時(shí)候想確定的那個(gè)參事，是不是想要，那就必須的大量的評(píng)測(cè)來(lái)確定它的電阻，但是在PCB板，那個(gè)電阻已經(jīng)烙在上面，評(píng)測(cè)時(shí)電阻不是能夠獨(dú)自存在的，并聯(lián)上很多電阻網(wǎng)絡(luò)，以防止其他的串聯(lián)并聯(lián)支路的影響，按照現(xiàn)在的方法我們應(yīng)該焊開(kāi)電阻的一個(gè)支點(diǎn)，然后再對(duì)其進(jìn)行評(píng)測(cè)量，這么做雖然能夠能理解，但是很麻煩，損傷線路板和元器件，效率低。為此我們現(xiàn)在迫切需要在電阻不焊開(kāi)的前提使用一種更為簡(jiǎn)捷的方法來(lái)解決這個(gè)難題達(dá)到測(cè)量其電阻值的目的。1.2.1 國(guó)

15、外的發(fā)展現(xiàn)狀在20世紀(jì)30年代一位外國(guó)教授通過(guò)記錄儀器表面得到了測(cè)量結(jié)果，從那個(gè)時(shí)候人們就開(kāi)始對(duì)表面質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的研究。美國(guó)本迪克斯公司的艾伯特在1936第一次研討會(huì)上提出當(dāng)前塊的儀器，它是用來(lái)測(cè)量微量進(jìn)廠生產(chǎn)的儀器的表面儀器。用雅培曲線來(lái)表示表面粗糙度，對(duì)深度和支撐面積比之間的關(guān)系距離峰值曲線的測(cè)量。英國(guó)公司在1940年研究成功了一項(xiàng)影響世界發(fā)明，它叫做表面電流阻礙測(cè)量的儀器Talysur。在此之后，許多國(guó)家也把研究制造表面電流阻礙測(cè)量的儀器作為研究對(duì)象，表面特征測(cè)量進(jìn)入了一個(gè)新紀(jì)元，它以快速發(fā)展的趨勢(shì)取得了主導(dǎo)測(cè)量領(lǐng)域世界的地位。1.2.2 國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀有目共睹，在早期測(cè)量表面粗糙度時(shí)，

16、表面粗糙度和部分的功能是密切相關(guān)的。一開(kāi)始的時(shí)候就靠人的觸摸和觀看預(yù)計(jì)，但是操作的工藝水平有限，太過(guò)于落后，所以才要找一些對(duì)比，把測(cè)試試件與標(biāo)準(zhǔn)塊進(jìn)行比照，隨著人類的迅速發(fā)展，新的對(duì)比方法出現(xiàn)了，使用顯微鏡。由于顯微鏡的出現(xiàn)，這使檢測(cè)的準(zhǔn)確度增加了一個(gè)層次，但是顯微技術(shù)還沒(méi)有那么成熟，所以在表面粗糙方法僅對(duì)簡(jiǎn)單的定性綜合評(píng)價(jià)。跟著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的一直發(fā)展，國(guó)家也注重表面電阻測(cè)量?jī)x項(xiàng)目有關(guān)的行業(yè)發(fā)展了。為了組織的建設(shè)項(xiàng)目的表面電阻測(cè)量?jī)x,需要深入調(diào)查研究在早期階段。同時(shí)國(guó)內(nèi)的一些學(xué)者也對(duì)表面電阻測(cè)量?jī)x的校對(duì)方法進(jìn)行了研究。例如表面電阻測(cè)試儀采用的是1%超薄膜電阻和高速放大電路，其校準(zhǔn)步驟是基于該產(chǎn)品的

17、線性電路技術(shù)而進(jìn)行的。阻抗值的轉(zhuǎn)換點(diǎn)為1/2級(jí)對(duì)數(shù)，轉(zhuǎn)換點(diǎn)的線性值為每測(cè)量檔的中值（mean value perunit）的±10%。電阻箱的電阻需要有1×103 到999×106m或109，測(cè)量大于109阻值時(shí)采用cad技術(shù)。因?yàn)椴捎? v電壓驅(qū)動(dòng)很難驗(yàn)證阻抗值大于999×106的電阻。將電阻箱的兩個(gè)電極連接到acl385的兩個(gè)平行電極上，將電阻調(diào)到1 k位置，表的103發(fā)光二極管（led）應(yīng)亮，其他檔的校準(zhǔn)依此類推，測(cè)量阻抗轉(zhuǎn)換點(diǎn)時(shí)，按下開(kāi)關(guān)的同時(shí)連續(xù)調(diào)節(jié)阻抗電橋的阻抗值，并觀察下一檔led燈常亮?xí)r的阻抗值（這時(shí)的值為轉(zhuǎn)換阻抗值）。1.3 表面電阻測(cè)

18、量?jī)x的關(guān)鍵技術(shù) 硬件設(shè)計(jì)主要囊括單片機(jī)控制系統(tǒng)，參考電壓產(chǎn)生電路、16位ADC，量程轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示模塊、鍵盤(pán)和電源模塊的硬件設(shè)計(jì)等，最為關(guān)鍵的是單片機(jī)控制系統(tǒng)，要選擇合適的AD轉(zhuǎn)換器限度、基準(zhǔn)電壓電路、開(kāi)關(guān)電路、有難度的設(shè)計(jì)、高精度基準(zhǔn)電壓源和電阻的測(cè)量方法。軟件設(shè)計(jì)主要思路是編寫(xiě)程序。還需要完成系統(tǒng)初始化、設(shè)備選擇、測(cè)量電阻,顯示電阻值、編輯鍵盤(pán)程序等等。其中最為困難的是設(shè)計(jì)電阻測(cè)量算法以及鍵盤(pán)程序。而最關(guān)鍵的還包括表面電阻測(cè)量?jī)x的工作原理。其中溫度和濕度的測(cè)量是最為簡(jiǎn)單的，但是電阻的測(cè)量容易受到外界因素的影響。鑒于溫度和濕度都會(huì)會(huì)影響電阻的電學(xué)特性。在溫度和濕度都較低的情形下，電阻值會(huì)

19、明顯增大，致使靜電泄放速度變化緩慢，隨著時(shí)間增加，在高濕度的條件下，物體表面會(huì)凝結(jié)或吸附一層薄膜。這種吸濕性的存在增強(qiáng)了材料的導(dǎo)電性能，對(duì)于能吸收水汽的材料尤其如此。隨著溫度的升高，會(huì)促進(jìn)自由電子流動(dòng)，因此，為了增強(qiáng)材料的導(dǎo)電性能，我們對(duì)其進(jìn)行了摻雜；例如：某些金屬材料、含碳物質(zhì)或其他導(dǎo)電材料。當(dāng)溫度較低時(shí)，材料內(nèi)部有作用力產(chǎn)生，導(dǎo)致導(dǎo)電添加物之間距離增加，從而電阻隨之增大。因此，我們必須要充分了解濕度和溫度的影響。在高濕度的條件下測(cè)試某種材料時(shí)，或許所有的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)都能達(dá)標(biāo)，但當(dāng)用戶購(gòu)買了該材料后，卻在較低甚至更低的濕度或溫度條件下使用時(shí)，所測(cè)得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)就會(huì)有很大的偏差，會(huì)由此造成了浪費(fèi)。所

20、以在制訂的標(biāo)準(zhǔn)中要求嚴(yán)格表明溫度或濕度的限制范圍。下圖為電導(dǎo)率走勢(shì)圖：圖1-2 電導(dǎo)率走勢(shì)圖此次研究的課題主要針對(duì)在線測(cè)量技術(shù)（又名等電位隔離技術(shù)），這是一項(xiàng)新型電子測(cè)試技術(shù)。在不破壞樣品完整性的前提下，就能使用印刷電子設(shè)備完成電學(xué)特性參數(shù)精確測(cè)量，這就是他的優(yōu)勢(shì)所在。集成運(yùn)算放大器和電阻/電壓轉(zhuǎn)換器是在線電阻測(cè)量電路的基本組成部分。它的優(yōu)點(diǎn)是組件簡(jiǎn)單和少數(shù)量的設(shè)備，容易去集成。單片機(jī)擁有數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、圖表顯示等主要功能。電阻在線測(cè)量裝置的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、容易操作、電路直接顯示性能變化等，可以在線測(cè)量電容和電感轉(zhuǎn)換。此次設(shè)計(jì)的內(nèi)容在未來(lái)電子應(yīng)用領(lǐng)域擁有很廣泛的應(yīng)用，

21、對(duì)測(cè)量領(lǐng)域起到很好的幫助。第2章 總體方案電阻評(píng)測(cè)的方案是多種多樣的，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)等都會(huì)影響電阻評(píng)測(cè)方案的設(shè)計(jì)，具體的方案方法:通過(guò)使用分壓的方法測(cè)量分壓的值。方案的電路是穩(wěn)定的,有小的影響,測(cè)量精度高,測(cè)量范圍寬。另一方面,它很容易使儀器自動(dòng)化、設(shè)計(jì)應(yīng)用分壓測(cè)量原理，用A/D轉(zhuǎn)換器采取樣本，采取的樣本數(shù)據(jù)是用單片機(jī)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)電阻測(cè)量，結(jié)果是由液晶顯示，也顯示篩選結(jié)果表明，"”表示被測(cè)的電阻偏大，"ok”表示被測(cè)電阻滿足篩選需求，"”表示被測(cè)電阻偏小。2.1 重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容與實(shí)現(xiàn)方法本設(shè)計(jì)包括軟、硬件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)控制系統(tǒng)、一個(gè)參考電壓產(chǎn)

22、生電路、16位A/D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換電路,液晶顯示模塊,鍵盤(pán),電源模塊,包括硬件設(shè)計(jì)是單片機(jī)控制系統(tǒng),選擇適當(dāng)?shù)腁/D轉(zhuǎn)換器,一個(gè)參考電壓產(chǎn)生電路和開(kāi)關(guān)電路,設(shè)計(jì)困難是選擇高功率,高精密基準(zhǔn)電壓源和電阻測(cè)量方案。軟件設(shè)計(jì)主要在于程序的編寫(xiě)。電阻測(cè)量以及鍵盤(pán)的程序設(shè)計(jì)是工作的難點(diǎn)所在。下面對(duì)表面電阻測(cè)量?jī)x出現(xiàn)故障進(jìn)行簡(jiǎn)單地分析并，如表格2-1： 表2-1 電阻測(cè)量?jī)x故障的簡(jiǎn)單分析2.1.1 電壓信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì)方案如下:設(shè)置參考電壓源電路,當(dāng)測(cè)試測(cè)量電阻,導(dǎo)致電壓對(duì)應(yīng)的值,然后使用A/D轉(zhuǎn)換器LTC1864模塊完成A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)和數(shù)字處理的軟件。測(cè)試值顯示在液晶顯示屏上,該方法能滿足各

23、種性能指標(biāo)的系統(tǒng)需求。2.1.2 檔位選擇模塊 解決方案：此輪是用來(lái)控制繼電器開(kāi)關(guān)的，它是由電動(dòng)來(lái)控制的裝置。繼電器主要有兩個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，一個(gè)是控制系統(tǒng)（也稱輸入電路），另一個(gè)是被控制系統(tǒng)（輸出系統(tǒng)），它們之間會(huì)互相作用。通過(guò)四個(gè)繼電器控制不同的電阻來(lái)做實(shí)驗(yàn)裝置，它主要的優(yōu)點(diǎn)是接觸的電阻較小，m級(jí)別，這樣可以瞞足小電阻測(cè)量精度的要求。2.1.3 顯示模塊解決方案:液晶屏顯示具有信息大,清晰,穩(wěn)定,美觀,視覺(jué)舒適等特點(diǎn),可以用于顯示圖形和字符,能夠充分滿足系統(tǒng)要求。1.主控模塊：選用STC12C60S22.電阻測(cè)量方案：電阻測(cè)量采用分壓測(cè)量法。3.信號(hào)采集模塊：信號(hào)采集電路是A/D模數(shù)轉(zhuǎn)

24、換LTC1864。4.檔位選擇模塊：檔位開(kāi)關(guān)控制選用繼電器。5.顯示模塊：1206液晶屏6.電源模塊：采用線性直流穩(wěn)壓電源。2.2電阻測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)原理框圖表面電阻測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)原理框圖如圖2-1所示。圖2-1 表面電阻測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)的原理框圖如上面所示設(shè)計(jì)的原則可以概括為：用電可通過(guò)模式選擇開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，在測(cè)量模型或篩選系統(tǒng)在測(cè)量模式時(shí)，測(cè)電阻測(cè)試時(shí)，通過(guò)部分壓力開(kāi)關(guān)電路和繼電器電路產(chǎn)生相應(yīng)的電壓值，然后利用模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊完成模數(shù)轉(zhuǎn)換然后，將所得數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)，通過(guò)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理得到測(cè)量值，最后將測(cè)量值顯示在液晶屏上。如果電阻值超出儀表范圍，將啟動(dòng)報(bào)警電路；系統(tǒng)是在選擇模式時(shí)，首先通過(guò)鍵盤(pán)輸入

25、選擇和濾波誤差，然后測(cè)電阻測(cè)試，液晶屏顯示電阻值和濾波誤差，當(dāng)測(cè)量電阻較大時(shí)，液晶顯示"”，當(dāng)測(cè)量電阻符合要求時(shí)，液晶顯示"ok”，當(dāng)測(cè)量電阻小，液晶顯示"”。第3章 表面電阻測(cè)量?jī)x系統(tǒng)硬件3.1 主控模塊的設(shè)計(jì)單串行A/D轉(zhuǎn)換器LTC1864是凌力爾特推出的16位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，工作電源為單5V可在在-40 - +125的溫度范圍內(nèi)正常運(yùn)行，最大工作電流及最大采樣率分別為為850µA和250ksps，但是隨著采樣速率的降低供電電流會(huì)減小。LTC1864與單片機(jī)的接口電路見(jiàn)圖3-1所示。6圖3-1 LTC1864與單片機(jī)接口電路為了使電阻測(cè)量?jī)x能夠更加

26、精確地測(cè)量電阻并能在數(shù)碼管上很好的顯示出電阻值,而且考慮到低成本高實(shí)用性,我們首次決定生產(chǎn)計(jì)劃。設(shè)計(jì)分為五個(gè)重要部分完成,分別是Rx/V轉(zhuǎn)換電路,轉(zhuǎn)換和顯示范圍,A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)控制部分、LED顯示屏的部分。在線電阻測(cè)量?jī)x，RX / V轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵所在，RX在線電阻，即RX / V轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)“轉(zhuǎn)換成電壓電氣隔離”功能，性能設(shè)計(jì)等功能。這部分電路采用反相輸入比例運(yùn)算電路，采用集成運(yùn)算放大器的“虛短”和“虛斷”原理，巧妙地實(shí)現(xiàn)“電隔離效應(yīng)”。單片機(jī)控制部分是解決方案的一個(gè)重要組成部分，問(wèn)題涉及到一系列的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，單片機(jī)的應(yīng)用可以根據(jù)測(cè)量電阻自動(dòng)切換范圍，便于操作。在自動(dòng)轉(zhuǎn)換問(wèn)題的范圍，我們

27、采用CD4051。其次是A/D轉(zhuǎn)換器，它可以是一個(gè)連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，在這里我采用ADC0809。最后是顯示功能的電路，顯示電路采用陽(yáng)極數(shù)碼管，用于轉(zhuǎn)換顯示器的值。3.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)要求電阻測(cè)量電路中，必須通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)電路,并完成電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，最后通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路分三部分：Rx/V轉(zhuǎn)換器，量程轉(zhuǎn)換電路，量程顯示電路。3.2.1 Rx/V轉(zhuǎn)換電路在線電阻測(cè)量?jī)x是RX/V轉(zhuǎn)換電路的關(guān)鍵技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)電阻RX。無(wú)論電路如何復(fù)雜，它總能夠與RX元相當(dāng)于兩系列電阻R1和R2的相互平行，并等效成一個(gè)三角形電阻網(wǎng)絡(luò)，如圖3-2所示。是R1和R2的電氣隔離轉(zhuǎn)換，

28、以達(dá)到消除R1、R2和RX的目的。將接收到的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)，最后通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器，從而轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。圖3-2 等效電阻方案如下:如圖3-3所示，R0是電阻范圍,也就是說(shuō),我們需要使用CD4051連接進(jìn)而參考阻力。從圖中我們可以發(fā)現(xiàn),運(yùn)算放大器的反相輸入比例運(yùn)算電路,反饋電壓負(fù)反饋,平行的開(kāi)環(huán)差模增益非常高,滿足深度負(fù)反饋條件下,集成運(yùn)算放大器的線性區(qū)域,所以運(yùn)算放大器放,虛擬電路。由于C點(diǎn)接地,所以D點(diǎn)是虛擬的,那么R1兩端相同的潛力,所以UR1 = 0,R1相當(dāng)于開(kāi)路。根據(jù)深度負(fù)反饋電壓,輸出電阻是0,和負(fù)載電阻R2沒(méi)有對(duì)輸出電壓的影響。R1和R2不轉(zhuǎn)移,所以你可以直接測(cè)

29、量Rx的阻力。為測(cè)試電壓，s為測(cè)試電流。設(shè)流過(guò)Rx ，R1的電流分別為Ix,I1。根據(jù)基爾霍夫定律和流入反相輸入端的電流為0，可知：sx1 (3-1)又根據(jù)“虛地”原理，cd=1 R1=0,故10,亦可忽略不計(jì)，由此得到：sx (3-2)再考慮到C點(diǎn)是接地，D點(diǎn)是虛地的情況，因此：sR0 (3-3)進(jìn)而推導(dǎo)出：x=x Rx=s Rx=(E/ R0) Rx (3-4)顯然，只要想要求出Rx值，只需要用數(shù)字電壓表測(cè)出Rx兩端的壓降x,就能達(dá)到目的。這就是測(cè)量電阻的基本原理。圖3-3 Rx/V轉(zhuǎn)換電路從上面電路看出，如果Rx直接接地的話，則輸出電壓為0，這樣就達(dá)不到Rx/V轉(zhuǎn)換的目的了。由式Ux=-

30、ERx/Ro可看到，Ux與Rx成正比，若Ux ，則Rx ，但事實(shí)上，用戶體驗(yàn)不能去無(wú)限，它與運(yùn)算放大器和電壓的限制，和RX可以實(shí)際上是無(wú)限的，這意味著，當(dāng)被測(cè)電阻RX的不是大到一定程度的一種價(jià)值體驗(yàn)的對(duì)應(yīng)。與完美的物理概念，當(dāng)RX負(fù)反饋減弱，閉環(huán)增益較大，有一定的運(yùn)算放大器達(dá)到飽和，在這一點(diǎn)上是根據(jù)課程的線性狀態(tài)方程是不成立的。問(wèn)題是運(yùn)放趨與飽和是什么時(shí)候呢？將Ux飽和值（近似取為運(yùn)放所加的電源電壓）及E、Ro的數(shù)值代入式Ux=-ERx/Ro計(jì)算。所得的Rx值即為該運(yùn)放趨于飽和的待測(cè)電阻，它是待測(cè)電阻的上限，也就是所謂的“量程”。顯然，在電路想要不同的量程可以通過(guò)選擇不同的Ro值來(lái)實(shí)現(xiàn)目的。其

31、準(zhǔn)確性反映在模型集成運(yùn)算放大器的選擇,因?yàn)橐恍┘夹g(shù)指標(biāo)等集成運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)差模增益是確定的準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。所以選擇是保持精度,而且經(jīng)濟(jì),所以O(shè)P-07運(yùn)算放大器。本設(shè)計(jì)要求通過(guò)控制單片機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理顯示等，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程的智能化。本系統(tǒng)可分為分三個(gè)部分：數(shù)據(jù)采集部分，數(shù)據(jù)處理部分，以及數(shù)據(jù)顯示部分。3.2.2 數(shù)據(jù)采集部分在應(yīng)用單片機(jī)系統(tǒng)過(guò)程中，通常需要檢測(cè)壓力、溫度、速度、流量等模擬量的連續(xù)變化過(guò)程，將數(shù)據(jù)輸入到單片機(jī)進(jìn)行處理，也就是講模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字過(guò)程，該過(guò)程稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換。隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有很多新一代單片機(jī)已經(jīng)在芯片上集成了多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換和脈寬調(diào)制輸出，

32、大大簡(jiǎn)化了工作的連接電路和編程，但這種處理器芯片比較貴。目前對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片很多，但它們都對(duì)精度、速度、價(jià)格的差異也非常大。ADC0809在精度和價(jià)格中等，等這一般的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是合適的。ADC0809是逐次逼近型8位A/D轉(zhuǎn)換器,模擬開(kāi)關(guān)芯片共有八個(gè),8個(gè)模擬電壓達(dá)到時(shí)間的轉(zhuǎn)換,典型的轉(zhuǎn)換時(shí)間是100年。芯片有三個(gè)狀態(tài)輸出緩沖區(qū)可以直接連接數(shù)據(jù)總線的單片機(jī)。ADC0809的引腳圖和規(guī)格如下：圖3-4 ADC0809引腳圖1.IN0IN7：8路模擬信號(hào)輸入端。2.ADDc,ADDb,ADDa；三位地址碼輸入。八模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換的選擇是由一個(gè)，乙，C的一點(diǎn)是低，高。低8地址A0 A2連接。由

33、A0 000 111 A2地址在 7 8路A/D通道的選擇。3.CLK：外部時(shí)鐘輸入。時(shí)鐘頻率越高,越快的A/D轉(zhuǎn)換。允許范圍內(nèi)的10 1280 khz,典型值為640 khz、A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間是100us。4.D0D7：八路數(shù)據(jù)輸出端，可直接接入單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線。5.OE：A/D轉(zhuǎn)換完畢輸出線，其上跳沿表示A/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部已經(jīng)轉(zhuǎn)換結(jié)束。 6.ALE：地址鎖存允許信號(hào)。8路模擬通道地址由A、B、C輸入，在0809的ALE信號(hào)有效時(shí)將該8路地址鎖存。7.START：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)換輸入線，該信號(hào)的上升沿，可將地址選擇信號(hào)A，B，C鎖入地址寄存器內(nèi)。8.EOC：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)啟動(dòng)0809A

34、/D轉(zhuǎn)換后，EOC輸出低電平；轉(zhuǎn)換結(jié)束后，EOC輸入高電平，表示可以讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。根據(jù)讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果的方式，此信號(hào)可用三種方式和單片機(jī)相連。 （1）延時(shí)方式：EOC懸空，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換并延時(shí)100 us后讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果。 （2）查詢方式：EOC接單片機(jī)端口線，查到EOC變高，讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果，作為查詢信號(hào)。 （3）中斷方式：EOC經(jīng)非門(mén)接單片機(jī)的中斷請(qǐng)求端，將轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)作為中斷請(qǐng)求信號(hào)向單片機(jī)提出中斷申請(qǐng)，在中斷服務(wù)中讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果。9.VCC：正電源電壓（+5V），GND為接地端。3.3.3 數(shù)據(jù)處理部分本系統(tǒng)是用單片機(jī)設(shè)計(jì)的，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)處理功能，所以關(guān)鍵的地方在于如何選擇單片機(jī)。自單片機(jī)發(fā)明以來(lái)

35、，出現(xiàn)了各種各樣的類型，從原來(lái)的英特爾MCS - 51 PIC系列和最近新的AVR單片機(jī)，ARM等，品種繁多，功能各異，特別是ATMEL公司的89系列單片機(jī)的flash，更廣泛的應(yīng)用。通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)所需的資源進(jìn)行分析，最后我們決定選用ATMEL公司出產(chǎn)的AT89C51型號(hào)的單片機(jī)。AT89C51單片機(jī)是在MCS51單片機(jī)在基礎(chǔ)上審計(jì)翻新的，是目前世界上最新的高性能八微控制器首先還是先介紹一下AT89C51的特點(diǎn)：AT89C51與MCS251系列的單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上能夠?qū)崿F(xiàn)完全兼容。片內(nèi)有4k字節(jié)可在線重復(fù)編程快擦寫(xiě)程序的存儲(chǔ)器。全靜態(tài)工作,工作范圍: 0Hz 24MHz。三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密。

36、128×8位內(nèi)部RAM。32位雙向輸入輸出線。兩個(gè)十六位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。五個(gè)中斷源, 兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)。一個(gè)全雙工的異步串行口。間歇和掉電工作方式。功能描述：AT89C51單片機(jī)是一個(gè)低損耗、高性能CMOS 8微處理器芯片上的4 k字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)可以重復(fù)編程快擦掉快寫(xiě)程序內(nèi)存,可以重復(fù)寫(xiě)/擦除1000次,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間為十年。它完全兼容MCS251系列單片機(jī)在指揮系統(tǒng)和銷,不僅可以完全取代MCS251系列單片機(jī),而且可以使系統(tǒng)有許多MCS251系列單片機(jī)沒(méi)有功能。AT89C51系列單片機(jī)可以構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)，可以減小系統(tǒng)集成度，提高系統(tǒng)的可靠性，從而降低系統(tǒng)成本。只要程序長(zhǎng)度小于4字符，輸出

37、端口提供給用戶四。可以使用5V電壓編程但是擦除時(shí)間只有10ms，只有1%的87個(gè)C51擦除時(shí)間。與87個(gè)C51的12 V電壓相比，不容易損傷設(shè)備，而且沒(méi)有電源要求，但是不排除芯片時(shí)，重寫(xiě)，適用于許多嵌入式控制。2.7 6 V工作電壓范圍寬、靜態(tài)工作，工作頻率范圍寬，在0赫茲 24兆赫，51比87的C51系列6 MHz，12 MHz 具有更大的靈活性，系統(tǒng)可以由快到慢。AT89C51芯片擁有三層加密程序，能夠提供較為方便、靈活、可靠的加密手段，充分保證了程序或系統(tǒng)不被別人輕易竊取。此外，AT89C51單片機(jī)有mcs251系列單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，128 x 8的內(nèi)部RAM，32位雙向輸入/輸出線，兩個(gè)1

38、6位定時(shí)器/計(jì)時(shí)器，5個(gè)中斷源，2級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，一個(gè)全雙工異步串行端口的時(shí)鐘發(fā)生器等。管腳功能：AT89C51單片機(jī)為40腳芯片，下面是AT89C51單片機(jī)的引腳圖3-5：圖3-5 AT89C51的引腳圖通過(guò)mcs51匯編語(yǔ)言單片機(jī)內(nèi)部P0,P1,P2,P3 8四雙向I / O端口,因此,可以直接連接到外圍接口,而不需要添加接口芯片。每個(gè)端口P0-P3可以輸入或輸出的字節(jié),也可以輸入或輸出,方便的位置控制。P0口：具有雙重功能：首先可以作為輸入/輸出口，外接輸入/輸出設(shè)備；然后在有外接存儲(chǔ)器和I/O接口時(shí)常作為低8位地址/數(shù)據(jù)總線，即低8位地址與數(shù)據(jù)線分時(shí)使用P0口。P1口：具有單一接口功能，

39、P1口每一位都能作為可編程的輸入或輸出口線。P2口：具有雙重功能：首先，可以作為輸入/輸出外部輸入/輸出設(shè)備；然后在外部存儲(chǔ)器和I/O接口，為地址總線系統(tǒng)，輸出高8位地址，八個(gè)地址一起形成P0口低16位地址總線。P3口：為雙重功能：可以作為輸入/輸出口，外接輸入/輸出設(shè)備；作為第二功能使用時(shí)，每一位功能定義如表3-1所示：表3-1 P3口的第二功能1.控制口線:PSEN (片外取控制)、AL E( 地址鎖存控制)、EA (片外儲(chǔ)器選擇)、RE2SET (復(fù)位控制)。2.電源及時(shí)鐘: Vcc、Vss、XTAL1、XTAL2工作模式：AT89C51單片機(jī)的操作有兩種模式,間歇和權(quán)力。批處理模式設(shè)置

40、的軟件,當(dāng)外圍設(shè)備仍處于工作狀態(tài)時(shí),CPU可以及時(shí)進(jìn)入睡眠狀態(tài),根據(jù)工作的內(nèi)部RAM和所有特殊寄存器的值將保持不變,國(guó)家可以是任何終止一個(gè)中斷或硬件復(fù)位。在掉電模式Vcc電壓低于下限電壓時(shí),振蕩器停止工作且CPU不再執(zhí)行指令。芯片上的RAM和特殊功能寄存器值保持不變,直到終止掉電模式。只有當(dāng)Vcc電壓恢復(fù)到正常的操作范圍且振蕩器保持穩(wěn)定時(shí),才可以終止掉電模式的硬件復(fù)位。3.3.4 數(shù)據(jù)采集與處理部分的工作原理ADC0809與89C51的電路連接如圖3-6所示： 圖3-6 ADC0809與單片機(jī)AT89C51電路連接從圖3-6中，89C51的P2.1口接受到的是高電平信號(hào)時(shí)，P2.3和P2.2開(kāi)

41、始工作，進(jìn)行對(duì)CD4051的控制，量程開(kāi)始轉(zhuǎn)換，同時(shí)P2.2和P2.3還連接到74LS138的1和2腳，顯示量程在哪一擋位；如果89C51的P2.1口接受到的是低電平信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，ADC0809的26腳輸入一個(gè)0-5V之間的模擬信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，通過(guò)P0口進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，數(shù)字電壓經(jīng)過(guò)準(zhǔn)換程序，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電阻數(shù)據(jù)。3.3.5 數(shù)據(jù)顯示部分在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，因?yàn)長(zhǎng)ED數(shù)碼管具有顯示清晰、成本低廉、配置靈活，與單片機(jī)接口的連接簡(jiǎn)單等特點(diǎn)所以如果僅僅只需要顯示數(shù)字和某些字母等簡(jiǎn)單信息，可以優(yōu)先選擇使用LED數(shù)碼管。當(dāng)要求是太多的顯示數(shù)字時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，降低硬件成本，通常采用動(dòng)態(tài)掃

42、描顯示電路。動(dòng)態(tài)掃描顯示電路是將你所有的同一個(gè)字段顯示在一起，每一個(gè)段落一個(gè)在一起，第二段一起共有八段，由八個(gè)輸入/輸出端口控制，每一個(gè)公眾包括另一個(gè)輸入/輸出控制。此連接將由于一個(gè)多個(gè)字段行一起，當(dāng)輸出字段代碼，由于一個(gè)數(shù)量的柵極，同時(shí)，每個(gè)將顯示相同的內(nèi)容。要顯示不同的內(nèi)容，因此，必須采取輪流顯示方式。在某一時(shí)刻，只會(huì)使一個(gè)特定的字位線處于一種選通狀態(tài)（普通陰極數(shù)碼管為低電平，共陽(yáng)極為高電平），每一個(gè)字一行在短的條件下，同時(shí)一個(gè)字行輸出這一個(gè)在字符碼中顯示相應(yīng)的字段。在這一瞬間，只有這一個(gè)在，根據(jù)一些其他的黑暗。也在下一個(gè)瞬間，單獨(dú)顯示下一個(gè)，這樣，反過(guò)來(lái)，又顯示出圓形掃描。第4章 控制軟

43、件的設(shè)計(jì)4.1主程序的設(shè)計(jì)結(jié)束在本系統(tǒng)中，主程序負(fù)責(zé)的地方有系統(tǒng)初始化、讀模式開(kāi)關(guān)、調(diào)A/D采樣子程序、調(diào)用數(shù)據(jù)處理子程序、讀鍵盤(pán)設(shè)置篩選值與篩選誤差子程序，顯示子程序等等，主程序流程圖如圖4-1所示： 圖4-1 主程序流程圖4.2 子程序的設(shè)計(jì)4.2.1讀取A/D采樣值子程序的設(shè)計(jì)LTC1864的工作時(shí)序如圖4-2所示。圖4-2 LTC1864的工作時(shí)序圖讀取A/D采樣值子程序流程圖如圖4-3所示。圖4-3 讀取A/D采樣值子程序流程圖4.2.2 多次讀取A/D采樣值子程序的設(shè)計(jì) 我們需要設(shè)計(jì)這樣一個(gè)程序來(lái)減小止基準(zhǔn)源電壓的波動(dòng)給A/D采樣值帶來(lái)誤差：連續(xù)讀取5次A/D采樣值，去掉

44、一個(gè)最大值與一個(gè)最小值，余下的三個(gè)采樣值求算術(shù)平均值。防止讀取A/D采樣值干擾子程序流程圖如圖4-4所示。 圖4-4 防止讀取A/D采樣值干擾子程序流程圖4.2.3 鍵盤(pán)設(shè)置子程序的設(shè)計(jì)在篩選模式中，需要輸入篩選值及篩選誤差范圍。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了設(shè)置篩選值與篩選誤差子程序。我們一共設(shè)置了：“光標(biāo)切換next”、“數(shù)字加一/單位加jia”、"數(shù)字鍵一/單位減jian”、"設(shè)置完成ok”等四個(gè)按鍵。篩選值為三位整數(shù)一位小數(shù)外加單位，例如“999.9k”。篩選誤差為兩位整數(shù)，單位是，例如“15”。所以，光標(biāo)共需切換七次，才能進(jìn)行一次完整設(shè)置，這樣給用戶帶來(lái)很不方便，為此設(shè)計(jì)了“設(shè)

45、置完成”按鍵，在光標(biāo)切換任何至任何位置時(shí)，都可以通過(guò)“設(shè)置完成”按鍵，直接完成設(shè)置進(jìn)行篩選。鍵盤(pán)設(shè)置子程序流程圖如圖4-5所示。 圖4-5 鍵盤(pán)設(shè)置子程序流程圖4.2.4 檔位選擇、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)顯示子程序的設(shè)計(jì)該部分程序是整個(gè)程序最重要的部分，本部分子程序是調(diào)A/D采樣子程序，然后根據(jù)A/D采樣后的值選擇檔位，將繼電器轉(zhuǎn)換到合適檔位，然后調(diào)用A/D采樣子程序多次讀取A/D采樣值子程序，最后在LCD12864上顯示數(shù)據(jù)。如圖4-6所示：高能電阻模塊設(shè)計(jì)。圖4-6 高能電阻模塊設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理及顯示處理說(shuō)明：數(shù)據(jù)定義成float數(shù)據(jù)類型，這樣在乘除時(shí)可以直接進(jìn)行計(jì)算，無(wú)需進(jìn)行特殊的乘除和小數(shù)計(jì)算處理

46、；顯示時(shí)采用無(wú)字庫(kù)的LCD12864，故必須先建立本系統(tǒng)的字庫(kù)，顯示時(shí)只需選擇顯示位置坐標(biāo)和字庫(kù)中的字符即可。并且在數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)做到盡量無(wú)誤差或誤差較小，因?yàn)樽映绦蛟O(shè)計(jì)的過(guò)程中需要對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，從而得出準(zhǔn)確的結(jié)果并作出正確的判斷。首先，我們需要選擇合適的檔位。但是選擇檔位后，我們還應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行校正，以確保我們檔位選擇足夠準(zhǔn)確。然后，在數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中。為保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，我們需要對(duì)數(shù)據(jù)重復(fù)進(jìn)行整理、分類、統(tǒng)計(jì)直至無(wú)誤差或誤差較小。最后，在數(shù)據(jù)顯示子程序的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們考慮多方面因素進(jìn)行計(jì)算修改。并且在設(shè)計(jì)完成后我們要進(jìn)行測(cè)試，確保程序正確無(wú)差錯(cuò)。結(jié) 論 伴隨著現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展，在測(cè)量?jī)x器也隨著時(shí)代發(fā)展的潮流不斷的發(fā)展變化，而表面電阻測(cè)量?jī)x就是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。本文則是對(duì)表面電