【正文】 湖南理工學院信息與通信工程學院 第 9 頁 小 模塊方案設計： ： 方案一，采用芯片 NE5532，一種雙運放高性能低噪聲運算放大器，通過放大信號輸出所需信號。 多功能數(shù)字萬用表設計與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學院信息與通信工程學院 第 7 頁 STM32F103RCT6參數(shù)介紹： Controller Family/Series: STM32F 存儲器容量 ,RAM: 20KB 計時器數(shù) : 4 封裝形式 : LQFP 工作溫度范圍 : 40176。缺點是 AT89C51 內(nèi)部沒有集成 ADC 外設，需要外擴 ADC芯片， 并且 12864 液晶功耗和體積 都 較大。 液晶顯示模塊 .............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 多功能數(shù)字萬用表設計與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學院信息與通信工程學院 第 3 頁目錄 1 摘要 ..................................................................................................................................... 2 2 項目概述與功能需求 ......................................................................................................... 5 3 項目論證 ............................................................................................................................. 6 總體方案論證 .............................................................................................................. 6 設計目標 ................................................................................................................. 6 總體設計方案 .......................................................................................................... 6 小模塊方案設計 .......................................................................................................... 9 項目設計 .................................................... 12 4 項目設計 ........................................................................................................................... 12 系統(tǒng)硬件設計 ............................................................................................................ 12 測直流電流模塊 .....................................................................................................12 測直流電壓模塊 .....................................................................................................14 側(cè)交流電壓模塊 .......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。因此，推廣萬用表的應用技術(shù)，實現(xiàn)一表多 用，既符合節(jié)約精神，又可以在一定程度上克服專用儀器的困難。多功能數(shù)字萬用表設計與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學院信息與通信工程學院 第 2 頁摘要 隨著科技的日新月異，電子產(chǎn)品發(fā)展也非常之快，在電子電路測試、家用電氣設備的維修、電子儀器檢修、電子元器件測量中，萬用表是最普及、最常用的的測量儀表。 多功能數(shù)字萬用表是在電子方面的學習、開發(fā)以及生產(chǎn)方面應用相當廣發(fā)的一種儀器工具， 整機電路設計以大規(guī)模的集成模擬和數(shù)字電路組合，采用 STM32F103RBT6 為核心，高精度的運算放大器，低功耗高效率的開端電源轉(zhuǎn)換器，全電子調(diào)校技術(shù)賦予儀表高可 靠性，高精度。 測電阻模塊 ...................................................................................錯誤 !未定義書簽。 電源設計 模塊 .............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 方案二：采用 STM32F103RCT6 為主控 ， 結(jié)合 1602 液晶 作 為本系統(tǒng)的主控 MCU 與LCD 液晶顯示部分，其優(yōu)點是 STM32F103RCT6 內(nèi)部 外設豐富，集成了 12 位的 ADC，OLED 液晶體積小。C to +105176。 方案二，采用芯片 TLV2472，也是一種運算放大器，通過放大信號輸出所需信號。原理流程如圖： 多功能數(shù)字萬用表設計與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學院信息與通信工程學院 第 10 頁 圖 4 測交流電壓流程方框圖 4. 測電阻、電容部分： 方案選擇，是通過 RC 震蕩電路測量電容，通過頻率計算出電阻，通過示 波器觀察頻率計算出電阻，所以采用 555 定時器，方便性能高，原理流程如圖： 圖 5 測電阻、電容流程方框圖 ： 電源要求采用 9V 電池供電，所以只能通過開關(guān)電路或是穩(wěn)壓電路將 9V 轉(zhuǎn)為相應需要的工作電壓 5V 和 。 系統(tǒng)組成 本系統(tǒng)以 MSP430G2553 作為核心，分電源，測電阻，測電容，測直流電壓，測交流電壓，測直流電流，測二極管等幾個小模塊，主要工作是通過單片機的控制將各模塊的輸入信號 按照預定的算法進行運算后從而在我們采用的 LCD12864 液晶上顯示，顯示內(nèi)容為正在進行的測量模塊提示字符以及測量的實時結(jié)果。 多功能數(shù)字萬用表設計與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學院信息與通信工程學院 第 19 頁 兩個外部開關(guān)，一個是電源開關(guān)，控制多功能數(shù)字萬用表的通斷電，另一個是轉(zhuǎn)換開關(guān)，多功能數(shù)字萬用表中各種測 量種類及量程的選擇是靠轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換來實現(xiàn)的。 芯片引腳說明，關(guān)鍵硬件電路圖如下 多功能數(shù)字萬用表設計與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學院信息與通信工程學院 第 20 頁 圖 23 關(guān)鍵硬件電路圖圖 74HC4060 用 256 分頻器， sn74hc573a 為鎖存器用作開關(guān) 為被測信號進入端， 連接 MSP430G2553 捕獲測量端。 運行設計 運行控制采用半自動，通過表筆的選擇，還有檔位開關(guān)的選擇來切換，另外通過軟件來自動換擋。 系統(tǒng)軟件設計 主程序設計流程圖 首先把各個模塊初始化，進入到液晶顯示，選擇所需功能，通過公式計算相應的值，將結(jié)果傳到液晶顯示。如需要，范圍可繼續(xù)擴寬，頻率計的誤差在 1%以內(nèi)。 表 1 MSP430G2553 引腳功能說明 引腳序號 引腳名稱 功能說明 備注 1 VCC 電源正 2 頻率信號輸入端 6 串行數(shù)據(jù)輸出端 7 串行時鐘輸出端 16 RST 復位腳 20 GND 電源地 表 3 MSP430G2553 引腳功能說明 LCD12864 引腳功能說明 LCD12864 液晶顯示屏用到 2 腳，電源接口線， 1 20 腳背光電源接口線， 15腳并行 /串行接口選擇， 5 腳串行數(shù)據(jù)口， 6 腳串行的同步時鐘。 BCSC MSP430 基礎時鐘的配置 注意： DCOCLK 最大頻率與工作電壓成 線性關(guān) 系，設置注意工作電壓是否滿足時鐘配置該函數(shù)應先調(diào)用，否則會影響其他時鐘設置函數(shù)的調(diào)用。 Timer 頻率計。 單片機初始化 開始 屏初始化 顯示 結(jié)束 圖 27 主函數(shù)流程圖 多功能數(shù)字萬用表設計與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學院信息與通信工程學院 第 25 頁 部分主函數(shù)代碼如下： include include include float max。 // ADC10_Config()。 max=Return_max(FFT_D)。 LCD_Display_FloatNum(2,1,max,8)。 while(1) { while(Ta1_OV_flag!=1)。 }*/ // Display_Str(0,0, 頻 率 計 )。//捕獲配置 ADC10_Config()。 Display_Str(1,0,當前電壓值： )。 } if(I_Channel())// 同電壓 { ADC10_Convert(INCH_5,BIT5)。 Display_Str(2,6,A )。 Display_Str(0,0, 交流電壓值 )。 } } 多功能數(shù)字萬用表設計與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學院信息與通信工程學院 第 28 頁 /* ADC10_Convert(INCH_3,BIT3)。