2022年簡(jiǎn)易自動(dòng)電阻測(cè)試儀

1、簡(jiǎn)易自動(dòng)電阻測(cè)試儀精品文檔溝通摘 要本設(shè)計(jì)依據(jù)題目要求制作一臺(tái)簡(jiǎn)易自動(dòng)電阻測(cè)試儀，能夠測(cè)量100、1k、10k、10m 四檔不同的量程，并實(shí)現(xiàn)其中前三檔的自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換功能，同時(shí)自動(dòng)顯示小數(shù)點(diǎn)和單位；基于這些要求，經(jīng)過爭(zhēng)論，打算利用adc芯片將電阻參數(shù)轉(zhuǎn)化為頻率，頻率 f 是單片機(jī)很簡(jiǎn)單處理的數(shù)字量，一方面測(cè)量精度高，另一方面便于使外表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而且單片機(jī)構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)有較大的牢靠性；通過輸入單片機(jī) at89c52掌握繼電器掌握被測(cè)頻率的自動(dòng)挑選，輸入輸出掌握采納 led指示燈、 lcd1602顯示系統(tǒng)和蜂鳴器電路組成，能很好的實(shí)現(xiàn)各個(gè)要求；單片機(jī)具有可編程性，硬件的功能描述可完全在軟件上實(shí)現(xiàn)

2、，另一方面便于使外表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，設(shè)計(jì)時(shí)間短，成本低，牢靠性高；關(guān)鍵字 ： at89c52 單片機(jī) adc 芯片 繼電器 自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換精品文檔溝通一、挑選題目目前電子設(shè)備進(jìn)展迅猛， 許多便利儀器顯現(xiàn)；這次設(shè)計(jì)的儀器具有四個(gè)檔位量程的簡(jiǎn)易自動(dòng)電阻測(cè)試儀，量程分別為 100、1k、10k 、10m 四個(gè)檔，難點(diǎn)在于小電阻的測(cè)量的精度；測(cè)量時(shí)電阻值為 3 位數(shù)字顯示（最大顯示數(shù)必需為999），能自動(dòng)顯示小數(shù)點(diǎn)和電阻單位，如 99.9 歐姆，并實(shí)現(xiàn)前三個(gè)檔位的自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換；在本設(shè)計(jì)中我重點(diǎn)介紹一種把電子元件的參數(shù)r轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào) f 的方法，之后采納單片機(jī)掌握，再通過程序處理運(yùn)算求出r的數(shù)值，最終應(yīng)用

3、lcd1602顯示模塊限制阻值；目前市場(chǎng)測(cè)量電子元器件參數(shù)r的外表種類繁多， 并且方法和優(yōu)缺點(diǎn)也各有不同； 一般的測(cè)量方法都存在運(yùn)算復(fù)雜， 不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量而且很難實(shí)現(xiàn)智能化等缺點(diǎn)；將電阻參數(shù)轉(zhuǎn)化為頻率，這樣處理一方面使測(cè)量精度提高了，另一方面也便于使外表實(shí)現(xiàn)智能化，并能很好的實(shí)現(xiàn)各個(gè)要求；二、方案論證2.1 方案論證與挑選方案一：最基本的就是依據(jù) r 的定義式來(lái)測(cè)量；在如圖 2-1 中，分別用電流表和電壓表測(cè)出通過電阻的電流和通過電阻的電壓， 依據(jù)公式 r=u/i 求得電阻；這種方法要測(cè)出兩個(gè)模擬量，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；而指針式萬(wàn)用表歐姆檔是把被測(cè)電阻與電流一一對(duì)應(yīng)，由此就可以讀出被測(cè)電阻的阻值

4、，如圖 2-2 所示；這種測(cè)量方法的精度變化大，如需要較高的精度，必需要較多的量程，電路復(fù)雜；圖 2-1定義法測(cè)電阻圖 2-2 萬(wàn)用表測(cè)電阻方案二：把電阻轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)f，轉(zhuǎn)換的原理是用a/d 芯片將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)頻率， 單片機(jī)依據(jù)所選通道， 向模擬開關(guān)送兩路地址信號(hào)， 取得振蕩頻率， 作為單片機(jī)的時(shí)鐘源，通過計(jì)數(shù)就可以運(yùn)算出被測(cè)頻率，再通過該頻率，通過公式運(yùn)算出各個(gè)電阻參數(shù)；然后依據(jù)所測(cè)頻率判定是否轉(zhuǎn)換量程，或者是把數(shù)據(jù)處理后，把電阻的值送顯示部分顯示出相應(yīng)的參數(shù)值，利用編程實(shí)現(xiàn)量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換；總結(jié)：通過精確度以及便利使用的角度考慮，方案二的方法更好；精品文檔溝通2.2 設(shè)計(jì)

5、思路2.2.1 總體方案組成和說明挑選系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)方框圖如圖2-3 所示， 它由四個(gè)部分組成： 治理掌握部分的主芯片采納單片機(jī) at89c52；測(cè)量的部分主要是采納 a/d 芯片實(shí)現(xiàn)將被測(cè)電阻的阻值轉(zhuǎn)換為頻率；通道的挑選部分通過52 單片機(jī) i/o 接口連接繼電器來(lái)掌握自動(dòng)挑選被測(cè)電阻的檔位； 顯示的部分是通過 lcd1602、二極管指示燈及蜂鳴器而組成的測(cè)量部分；被a52測(cè)d測(cè)量電路單電阻c芯片繼電器片機(jī)挑選通道量程二極管指示燈lcd1602 顯示蜂鳴器判定是否超出量程2.2.2 組成部分及其說明圖 2-3設(shè)計(jì)框圖第一，掌握部分（1） 分析：本設(shè)計(jì)采納 at89c52單片機(jī)，利用其具備的中

6、斷系統(tǒng)和延時(shí)程序來(lái)掌握換擋，以及 lcd1602液晶屏的顯示等等功能；（2） 原理圖圖 2-4 52單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)其次，測(cè)量部分（1）運(yùn)算分析：利用 adc0832實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換被測(cè)電阻的頻率，通過 52 單片機(jī)的 i/o 接口的自動(dòng)識(shí)別電阻量程，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量；（2）仿真圖 &原理圖圖 2-5 （1） adc轉(zhuǎn)換電路仿真圖圖 2-5 （2） adc轉(zhuǎn)換電路原理圖第三，通道挑選部分（1） 分析說明：本設(shè)計(jì)通過單片機(jī)掌握來(lái)掌握繼電器完成自動(dòng)挑選，繼電器是一種電 子掌握器件，它具有輸入回路和輸出回路，常常應(yīng)用于自動(dòng)掌握電路中，原理實(shí)際上是用 較小的電流去掌握較大電流的一種 “自動(dòng)開關(guān) ”；所

7、以在電路中起著自動(dòng)調(diào)劑、安全愛護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用；（2） 仿真圖圖 2-6 繼電器自動(dòng)挑選電路第四，顯示部分（1） 分析說明：使用1602 液晶顯示屏 , 具有畫面成效好，辨論率高，抗干擾才能強(qiáng)等特點(diǎn)，可以顯示 4 行字，符合本次設(shè)計(jì)任務(wù)的要求；（2） 仿真圖 &原理圖圖 2-7 （ 1） 1602 顯示仿真圖3.1 測(cè)量電路設(shè)計(jì)圖 2-7 （ 2） 1602 顯示原理圖三、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)依據(jù)題目要求，采納 adc芯片，將電阻量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的頻率信號(hào)值；考慮到單片機(jī)對(duì)頻率的靈敏度，詳細(xì)的講就是單片機(jī)對(duì)10hz10khz的頻率計(jì)數(shù)精度最高；所以要挑選合適的電阻大小， 同時(shí)又要考慮到不能使電阻的功

8、率過大； 所以第一要確定對(duì)應(yīng)檔位時(shí)適合的頻率，然后在確定電阻，從而算出3 個(gè)電阻的值以及對(duì)應(yīng)頻率范疇；檔位電阻 r1頻率范疇100 1kr1=20085009500hz1k10kr2=10k36006600hz10k10mr3=500k1100016400hz3.2 通道挑選電路設(shè)計(jì)表 3-1電路對(duì)應(yīng)量程參數(shù)利用繼電器類別的轉(zhuǎn)換，繼電器型號(hào)為943-1c-5ds,5v 掌握開關(guān)關(guān)斷電路流程圖如下：檢測(cè)被測(cè)電阻阻值adc 芯片調(diào)用量程判定程序繼電器超量程嗎？最高量程嗎？升量程超載報(bào)警降量程圖 3-3 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換流程圖3.3掌握電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)使用單片機(jī)為核心部件，來(lái)掌握換擋以及顯示；以下是單片機(jī)

9、管腳說明：p0口： p0口為一個(gè) 8位漏級(jí)開路雙向 i/o 口，每腳可吸取 8ttl門流；當(dāng) p1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入； p0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/ 地址的第八位；在 fiash編程時(shí)， p0 口作為原碼輸入口，當(dāng) fiash進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， p0輸出原碼，此時(shí) p0外部必需被拉高；p1口： p1口是一個(gè)內(nèi)部供應(yīng)上拉電阻的 8位雙向 i/o 口， p1口緩沖器能接收輸出 4ttl 門電流； p1口管腳寫入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，p1口被外部下拉為低電平常， 將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故；在flash編程和校驗(yàn)時(shí)， p1口作為第八位地址接

10、收；p2口： p2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向i/o 口， p2口緩沖器可接收，輸出 4個(gè)ttl門電流，當(dāng) p2口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入；并因此作為輸 入時(shí)， p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流；這是由于內(nèi)部上拉的緣故；p2口當(dāng)用于外部程序儲(chǔ)備器或 16位地址外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器進(jìn)行存取時(shí)， p2口輸出地址的高八位； 在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器進(jìn)行讀寫時(shí)，p2口輸出其特別功能寄存器的內(nèi)容； p2口在flash編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和掌握信號(hào)；p3口： p3口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 i/o 口，可接收輸出 4個(gè)

11、ttl門電流；當(dāng)p3口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入；作為輸入，由于外部下拉為低電平， p3口將輸出電流（ ill ）這是由于上拉的緣故；p3口也可作為 at89s52的一些特別功能口，如表 1所示：表1 p3 特別功能口p3口引腳其次功能p3.0rxd（串行口輸入）p3.1txd（串行口輸出）p3.2int0（外部中斷 0輸入）p3.3int1（外部中斷 1輸入） p3.4t0（定時(shí)器 0外部脈沖輸入）p3.5t1（定時(shí)器 1外部脈沖輸入）p3.6wr（外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器寫脈沖輸出）p3.7rd（外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器讀脈沖輸出）p3口同時(shí)為閃耀編程和編程校驗(yàn)接收一些掌握信號(hào)； rs

12、t：復(fù)位輸入；當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持rst腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平常間；ale/pro：g 當(dāng)拜訪外部?jī)?chǔ)備器時(shí)，地址鎖存答應(yīng)的輸出電平用于鎖存地址的位置字節(jié)；在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖；在平常，ale端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6 ；因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的；然而要留意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器時(shí)，將跳過一個(gè)ale脈沖；如想禁止 ale 的輸出可在 sfr8e地h 址上置 0；此時(shí)， ale只有在執(zhí)行 mov，x mov指c 令是ale才起作用；另外，該引腳被略微拉高；假如微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ale禁止，置位無(wú)效；/ps

13、en：外部程序儲(chǔ)備器的選通信號(hào)；在由外部程序儲(chǔ)備器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/psen有效；但在拜訪外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器時(shí)，這兩次有效的/psen信號(hào)將不顯現(xiàn)；/ea/vpp：當(dāng)/ea保持低電平常，就在此期間外部程序儲(chǔ)備器（0000h-ffffh），不管是否有內(nèi)部程序儲(chǔ)備器；留意加密方式 1時(shí)，/ea將內(nèi)部鎖定為 rese；t 當(dāng)/ea端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序儲(chǔ)備器；在 flash編程期間，此引腳也用于施加 12v編程電源（ vpp）； xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入； xtal2：來(lái)自反向振蕩器的輸出；3.4 顯示電路系統(tǒng)的顯示部分采納 lcd1602液晶顯示模塊；3

14、.5 軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)通過頻率來(lái)掌握量程自動(dòng)切換， 并依據(jù)換算對(duì)應(yīng)的電阻， 然后再掌握顯示模塊輸出；開頭初始化通過采樣中斷運(yùn)算頻率一個(gè)繼電器至高，其它至低判定是否在規(guī)定頻率內(nèi)noyes運(yùn)算 r 的值通過 r 的范疇，確定檔位1602 顯示終止圖 3-2程序設(shè)計(jì)流程圖四、測(cè)試及結(jié)果分析4.1 測(cè)試方法及使用的儀器測(cè)量方法：采納 555 多諧振蕩電路，將電阻量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的頻率信號(hào)值；再利用單片機(jī)及有關(guān)程序?qū)Ψ懂牭奶暨x，顯示側(cè)量出數(shù)值；測(cè)試使用的儀器設(shè)備：數(shù)字萬(wàn)用表、示波器；4.2 指標(biāo)測(cè)試和測(cè)試結(jié)果表 4.1.2測(cè)試結(jié)果對(duì)比分析表測(cè)量值1001k10198.9 1k10k1014998.9 10k 1

15、0m-989k檔位測(cè)量值實(shí)際值五、結(jié)論本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種利用 52 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)易電阻測(cè)試儀，基于單片機(jī)和量程自動(dòng)切換電路的掌握系統(tǒng)，能夠依據(jù)待測(cè)電阻的大小實(shí)現(xiàn)適當(dāng)頻率的掌握，再分別采樣頻率，通過程序運(yùn)算待測(cè)電阻 rx并在 1602 液晶上顯示； 并且測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果較穩(wěn)固； 設(shè)計(jì)過程中顯現(xiàn)問題有以下：1. 在使用 adc芯片電路中電阻值時(shí)， 由于單片機(jī)對(duì) 10hz10khz的頻率計(jì)數(shù)精度最高；所以要選用合理的電阻大??； 同時(shí)又要考慮到不能使電阻的功率過大， 這樣給我們運(yùn)算帶來(lái)了許多的麻煩；2. 我們接收到頻率較高，所以通過電路很難掌握精確度，產(chǎn)生的誤差比較大；3繼電器在使用時(shí)最高位的繼電器無(wú)法

16、工作導(dǎo)致量程只能在0 到 1k；4 、在試驗(yàn)過程中常常有捉襟見肘的感覺，一方面是理論不足，許多好的方案，好的思想由于理論的匱乏， 無(wú)法懂得，也不能使用， 在以后的學(xué)習(xí)過程中理論的學(xué)習(xí)始終是重點(diǎn)； 仍有就是程序的問題，由于編程水平跟不上，加上思路也不清楚，導(dǎo)致程序的編寫存在很 大的問題，好的思想，無(wú)法在程序中呈現(xiàn)出來(lái)，這也是以后需要加強(qiáng)的地方；參考文獻(xiàn)1. 高吉利，黃智偉，丁文霞 .數(shù)字電子技術(shù) m.北京：電子工業(yè)出版社， 2003 年，第1 版2. 鄒其洪 黃智偉 高嵩. 電工電子試驗(yàn)與運(yùn)算機(jī)仿真 m. 北京：電子工業(yè)出版社， 2003年，第 1 版3. 張友漢. 電子線路設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè) m.

17、福建：福建科學(xué)技術(shù)出版社 .2000.7 第一版.4. 黃智偉. 電子電路運(yùn)算機(jī)仿真設(shè)計(jì) m.北京：電子工業(yè)出版社， 2004 年第 1 版附錄附錄 1:主要元器件清單at89c52 單片機(jī)112m晶振211.0592m 晶振222pf 瓷片電容54.7k 電阻22.5k 電阻2200 電阻210k 電阻2500k 電阻23.3k 電阻2ad轉(zhuǎn)換器 adc08322mps8098三極管5繼電器 g2rl-1ab-dc55藍(lán)白電位器 10k2排針28 腳排座240 腳排座2蜂鳴器21n4148 二極管52n2222 三極管3發(fā)光二極管2精品文檔溝通附錄 2：程序清單#include<reg

18、52.h> #include<intrins.h>#define uchar unsigned charuchar table= 0x00,0x04,0x0a,0x11,0x11,0x0a,0x1b,0x3b, ; uchar table1="the res is: "sbit cs=p15; sbit clk=p16; sbit di=p17; sbit do=p17; sbit rs=p20; sbit en=p21; sbit j1=p27; sbit j2=p26; sbit j3=p25; sbit beep=p14; sbit led=p23;

19、 void delayint xint j;for;x>0;x-forj=20;j>0;j- ;uchar adc0832uchar chuchar i,dis0,dis1,date;clk=0;/拉低時(shí)鐘di=1;/初始化delay1;cs=0;/芯片選定delay1;clk=1;/拉高時(shí)鐘delay1;ifch=0/通道挑選clk=0;/第一次拉低時(shí)鐘di=1;/通道0的第一位delay1;clk=1;/拉高時(shí)鐘delay1;clk=0;/其次次拉低時(shí)鐘， adc0832 d接i di=0;/通道0的其次位受數(shù)據(jù)delay1; clk=1; delay1;elseclk=0;d

20、i=1;delay1;/通道1的第一位clk=1;delay1;clk=0;di=1;/通道1的其次位delay1;clk=1;delay1;clk=0; /第三次拉低時(shí)鐘 , 此前di兩次賦值打算通道di=1;/di開頭失效，拉高電平，便于 do數(shù)據(jù)傳輸fori= 0;i<8;i+/讀取前8位的值delay1; dis0<<= 1; clk=1; delay1; clk=0;if do dis0|=0x01;elsedis0|=0x00;for i=0;i<8;i+/讀取后8位的值dis1>>= 1; if dodis1|= 0x80;elsedis1|=

21、 0x00; delay1; clk=1; delay1; clk=0;ifdis0=dis1 /兩次終止數(shù)據(jù)比較，如相等date=dis0;delay1;/就賦值給 datcs=1; / di=1; /釋放adc0832拉高輸出端，便利下次通道挑選di 端有效clk=1; /拉高時(shí)鐘delay1; return date;long datchuchar a ,long st /運(yùn)算電阻long y;double x=1.0*st*255-a/a ; y=x;return y;void writecomuchar com rs=0; p3=com; delay10; en=1; delay10

22、; en=0;void writedatuchar daters=1; p3=date; delay10; en=1; delay10; en=0;void init en=0; writecom0x38; writecom0x0c; writecom0x06; writecom0x01;void display long xint j,wei=12;forj=0;j<18;j+/qinhkongxianshi writecom0xc0+14-j; delay10;writedat32;forj=0;x>0;j+/qinhkongxianshiifj%3=0&&j>0writecom0xc0+wei-j;writedat44;wei-; writecom0xc0+wei-j;delay10; w