簡易自動電阻測試儀

1、簡易自動電阻測試儀目錄摘要一、簡易自動電阻測試儀系統(tǒng)結構框圖及原理二、方案分析論證與選擇 2.1、主控制器的論證與選擇 2.2、恒流源的論證與選擇 2.3、A/D轉(zhuǎn)換的論證與選擇 2.4、*論證與選擇三、系統(tǒng)硬件模塊設計及原理 3.1、*電路及原理 3.2、*電路及原理 3.3、*電路及原理 3.4、*電路及原理四、系統(tǒng)測試說明 4.1、系統(tǒng)測試儀器 4.2、測試結果分析五、結論六、心得體會附錄一、系統(tǒng)硬件原理圖附錄二、系統(tǒng)軟件設計流程圖附錄三、功能實現(xiàn)一覽表參考文獻摘要 數(shù)字化測量儀器較模擬儀器具有使用方便，測量精確等優(yōu)點。本裝置是針對簡易自動電阻測試儀而設計，介紹了簡易自動電阻測試儀的設計

2、方案及其基本原理，并著重介紹各個硬件模塊電路的設計思路、工作原理及其控制器件的工作情況。本系統(tǒng)主要由穩(wěn)壓電源、精密恒流源、A/D轉(zhuǎn)換、單片機、LCD液晶模塊及外圍電路構成。本系統(tǒng)以精密恒流源為核心，STC12C5A60S2單片機為主控制器，由精密恒流源輸出恒定電流并流經(jīng)負載，將負載模擬電壓進行A/D轉(zhuǎn)換并送入單片機進行數(shù)據(jù)運算處理并轉(zhuǎn)換成相應的負載阻值，最后通過LCD液晶顯示器顯示，從而實現(xiàn)對負載的實時測量。 該系統(tǒng)具有實現(xiàn)簡單，抗干擾性強，可用于實際進行負載的實時測量等特點。關鍵詞：恒流源；A/D轉(zhuǎn)換；單片機；LCD液晶AbstractDigital measuring instrument

3、 with analog instrument has the advantages of convenient use, accurate measurement etc. The device is directed to a simple automatic resistance tester and design, introduced a simple automatic resistance measuring instrument design and its basic principles, and introduced emphatically the hardware c

4、ircuit design, working principle and control devices work. This system is mainly composed of a regulated power supply, precision constant current source, A / D conversion, single-chip, LCD LCD module and a peripheral circuit. The system of precision constant current source as the core, the STC12C5A6

5、0S2 MCU as the main controller, composed of precision constant current source outputs a constant current flow through the load and the load simulation, voltage A / D conversion and into the single-chip microcomputer for data processing and converted into corresponding load resistance, and finally th

6、rough the LCD LCD display, thus realizing the load time measurement.The system has the advantages of simpleness, strong anti-interference, can be used for real time measurement of actual load characteristics.Key words: constant current source; A / D conversion; single chip microcomputer; LCD 引言 二十一世

7、紀是知識經(jīng)濟時代。隨著現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，電子科技浪潮勢不可擋，由于數(shù)字化測量儀器較模擬儀器具有使用方便，測量精確等優(yōu)點，所以為了適應現(xiàn)代科技的發(fā)展要求和很多科技、技術方面的需要，機械電阻測量儀器已經(jīng)越來越不能適應當代人們的電阻測量儀的要求和需求了。隨著數(shù)字式電阻測量儀越來越高的呼聲，簡易自動電阻測試儀應運而生。以往的電阻測量儀的測量范圍及精度很有限，不能夠很好的對更高要求的電阻測量有合適的反應。本系統(tǒng)是針對數(shù)字式測量儀而設計的簡易自動電阻測試儀，這種測量儀器有電路簡單、準確度高、抗干擾能力強的優(yōu)點。一、簡易自動電阻測試儀系統(tǒng)結構框圖及原理圖 1.1單片機控制系統(tǒng)液晶顯示按鍵控制恒 流 源

8、模 塊電 源被測負載A/D轉(zhuǎn)換負載測試原理：精密恒流源輸出穩(wěn)定電流并負載，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將采集到的負載模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并送入單片機，數(shù)字信號經(jīng)單片機運算處理后則轉(zhuǎn)換為相應的負載阻值，最后在單片機的控制下由液晶顯示器實時顯示出來。從而完成了對負載阻值的實時測量。二、方案分析論證與選擇 2.1 主控制器的論證與選擇 方案一 AVR單片機：AVR單片機具有高速度、低功耗特點，在和51單片機外接相同晶振條件下,AVR單片機的工作速度是51單片機的3040倍，并且增加了休眠功能及CMOS技術，使其功耗遠低于51單片機；AVR單片機是工業(yè)級產(chǎn)品具有大電流輸出可直接驅(qū)動SSR和繼電器，有看門狗定時器，

9、防止程序走飛，提高產(chǎn)品抗干擾能力；超功能簡潔指令，具有32個通用工作寄存器，相當于51單片機內(nèi)部32個累加器；具有模擬比較器、脈寬調(diào)制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換功能；強大的通訊功能，內(nèi)置了同步串行接口SPI、通用串行接口UAST、兩線串行總線接口TWI(I2C)使網(wǎng)絡控制，數(shù)據(jù)傳送更為方便；超級保密功能，內(nèi)部程序可采用多重保護鎖功能；方案二 MCS-51系列單片機：89C52是INTEL公司MCS-51系列單片機中基本的產(chǎn)品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工藝技術制造的高性能8位單片機，屬于標準的MCS-51的HCMOS產(chǎn)品。它結合了HMOS的高速和高密度技術及CHMOS的低功耗特征，它基于標準的MC

10、S-51單片機體系結構和指令系統(tǒng)，屬于80C51增強型單片機版本，集成了時鐘輸出和向上或向下計數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達控制等應用場合。80C52內(nèi)置8位中央處理單元、256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM、8k片內(nèi)程序存儲器（ROM）32個雙向輸入/輸出(I/O)口、3個16位定時/計數(shù)器和5個兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)時鐘振蕩電路。此外，89C52還可工作于低功耗模式，可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結CPU而RAM定時器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下，保存RAM數(shù)據(jù)，時鐘振蕩停止，同時停止芯片內(nèi)其它功能。經(jīng)論證比較，51單片機其功能已足夠滿足本系統(tǒng)所

11、需單片機的要求，無須使用功能強大、價格昂貴的AVR單片機。故選用51單片機。 2.2 恒流源的論證與選擇 方案一 利用三端可調(diào)直流穩(wěn)壓集成芯片，通過調(diào)整其輸出電壓來實現(xiàn)負載的恒流特性。特點：直接利用穩(wěn)壓片提供所需功率，只需要添加相應控制電路即可，但是，其電流調(diào)整率指標只能達到0.5%0.15%。 方案二 采用集成穩(wěn)壓器構成的開關恒流源。圖1.3所示是三端集成穩(wěn)壓器構成的開關恒流源。當設定電阻R一定時，電路給負載Ro提供一恒定電流當RL發(fā)生變化時，由IC的輸入輸出壓差進行自動補償而使負載電流保持不變。圖1.3 采用集成穩(wěn)壓器構成的開關恒流源原理框圖方案三 采用集成運放的線性恒流源。OP07構成的比較放大環(huán)節(jié)，與采樣電路進行比較，控制場效應管的柵極電壓，調(diào)整場效應管的導通角的大小，從而得到相應的電流值。同時單片機控制電流檢測模塊對輸出電流的回路里取樣，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后顯示相應的電流值。實現(xiàn)了電壓電流轉(zhuǎn)換。2.3 A/D轉(zhuǎn)換器論證與選擇方案一 ADC0809是八路模擬輸入、八位數(shù)字量輸出的A/D轉(zhuǎn)換器，