【正文】 電路(分壓器)，可以擴展直流電壓測量的量程。如：是 ()的1234倍，即=1234，()。例如，設(shè)=，我們把被測電壓與比較，看是的多少倍，并把結(jié)果四舍五入取為整數(shù) (二進制)。數(shù)字信號與模擬信號不同，其幅值(大小)是不連續(xù)的。2 數(shù)字萬用表總體設(shè)計方案數(shù)字萬用表的最基本功能是能夠測量交直流電壓，交直流電流，還有能夠測量電阻?！币约半娙轀y量電路。隨著時代科技的進步，數(shù)字萬用表的功能越來越強大，把電量及非電量的測量技術(shù)提高到嶄新水平。并且能深入的說明萬用表的測量原理。9）．集成度高，微功耗新型數(shù)字萬用表普遍采用CMOS大規(guī)模集成電路的A/D轉(zhuǎn)換器，整機功耗很低，3位半，4位半手持式數(shù)字萬用表的整機功耗僅幾十毫瓦，可用9V疊層電池供電。一般數(shù)字萬用表的測量速率為2~5次/秒。6）．測量范圍寬數(shù)字萬用表可滿足常規(guī)電子測量的需要。4）．分辨力高數(shù)字萬用表在最低電壓量程上末位1個字所代表的電壓值，稱作儀表的分辨力，宏觀世界反映了儀表靈敏度的高低。2）．顯示位數(shù)數(shù)字萬用表的顯示位數(shù)通常為3位半到8位半。它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式萬用表功能單精度低，不能滿足數(shù)字化時代的需求，采用單片的數(shù)字萬用表，精度高、抗干擾能力強，可擴展尾強、集成方便，目前，由各種單片機芯片構(gòu)成的數(shù)字電萬用表，已被廣泛用于電子及電工測量、工業(yè)自動化儀表、自動測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，顯示出強大的生命力。3）．準確度高準確度是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機誤差的綜合。分辨力隨顯示位數(shù)的增加而提高。智能數(shù)字萬用表的測量范圍更寬。有的能達到20次/秒以上，另有的一些比這個還要高得多。10）．保護功能完善，抗干擾能力強數(shù)字萬用表具有比較完善的保護電路，過載能力強，新型數(shù)字萬用表還增加了高壓保護器件，能防止浪涌電壓。能直觀的了解萬用表各個部分的結(jié)構(gòu)和測試原則。 數(shù)字萬用表的設(shè)計依據(jù)根據(jù)數(shù)字萬用表的原理，結(jié)合以下的設(shè)計要求：“設(shè)計一個數(shù)字萬用表，能夠測量交、直流電壓值，直流電流、直流電阻，四位數(shù)碼顯示。由此設(shè)想出以下的解決方法，即數(shù)字萬用表的系統(tǒng)由分流電阻、分壓電阻、基準電阻、電容測試芯片電路、51單片機最小系統(tǒng)、顯示部分、報警部分、AD轉(zhuǎn)換和控制部分組成。下面我們分別介紹各個部分的組成：1）、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換與數(shù)字顯示電路常見的物理量都是幅值(大小)連續(xù)變化的所謂模擬量(模擬信號)。這種情況被稱為是“量化的”。一般情況下，≥1000即可滿足測量精度要求(量化誤差≤1/1000=%)。這樣的數(shù)字表頭，再加上電壓極性判別顯示電路，～。為電壓表頭的量程(如200)，為其內(nèi)阻(如10)，、為分壓電阻，為擴展后的量程。 使用分壓電路例如：其中200檔的分壓比為其余各檔的分壓比可同樣算出。換量程時，多刀量程轉(zhuǎn)換開關(guān)可以根據(jù)檔位自動調(diào)整小數(shù)點的顯示，使用者可方便地直讀出測量結(jié)果。，就是當換檔開關(guān)接觸不良時，被測電路的電壓可能使數(shù)字表頭過載，所以。正常測量時，輸入電壓小于硅二極管的正向?qū)▔航担O管截止，對測量毫無影響。調(diào)整該電位器可使數(shù)字表頭的顯示值等于被測交流電壓的有效值。所以A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓和輸入電壓有如下關(guān)系： 即根據(jù)所用A/D轉(zhuǎn)換器的特性可知，數(shù)字表顯示的是與的比值，當=時顯示“1000”，=“500”，以此類推。當=100時。其余各檔道理相同，同學們可自行推演。同時隨著電流的增加而發(fā)熱，其阻值迅速增大，從而限制了電流的增加，使的擊穿電流不超過允許范圍。 數(shù)字萬用表的硬件系統(tǒng)設(shè)計總體框架圖，本萬用表由以下幾部分功能組成，復位電路、震蕩電路、ADC輸入、被測量顯示、超限報警、ADC使能控制。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)程器?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。程序校驗時，需要外部上拉電阻。此外，（）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（），具體如下表所示。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示?？撮T狗計時完成后，RST 腳輸出96 個晶振周期的高電平。在flash編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。這一位置 “1”，ALE 僅在執(zhí)行MOVX 或MOVC指令時有效。當AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN將不被激活。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。編程接口需要一個高電壓（12V）編程使能信號，并且兼容常規(guī)的第三方Flash 或EPROM 編程器。字節(jié)寫周期時自身定制的，典型值僅50us。（1）ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)上圖可知，ADC0809由一個8路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。 地址輸入和控制線：4條 ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。 地址輸入線的通道選擇CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7數(shù)字量輸出及控制線：11條 ST為轉(zhuǎn)換啟動信號。OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。因ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ， VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入。 （4）． 在ST端給出一個至少有100ns寬的正脈沖信號。該電路由開機自清電路、振蕩電路、位掃描驅(qū)動電路、8X8 bit移位寄存器電路、8X8 bit數(shù)據(jù)鎖存器電路、段多路選擇器驅(qū)動電路組成。―S1顯示第一位（個位），―S2顯示第二位（十位），依次地―S8顯示第八位（千萬位）。振蕩電路，位掃描驅(qū)動電路：振蕩電路是RC振蕩器,R在電路內(nèi)部，只需外加電容470PF到GND(地)就構(gòu)成RC振蕩器，振蕩脈沖經(jīng)分頻組合成―S1∽―S8位掃描驅(qū)動信號。8X8bit串行移位寄存器：8X8bit串行移位寄存器SI為數(shù)據(jù)輸入，SO為數(shù)據(jù)輸出，SCP為移位脈沖。移入串行移位寄存器中的段碼數(shù)據(jù)最先進入的是第一位（十進制個位），……，最后進入的是第八位（十進制千萬位），上述這種約定，是用戶編程時必須遵循的。段碼A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，DP輸出受OEN控制，OEN=1，允許輸出。SCP：串行移位脈沖。LCP：把8X8 bit串行移位寄存器中的數(shù)鎖存到8X8 bit段數(shù)據(jù)鎖存器打入脈沖，高電平有效。B、用一個單片機端口驅(qū)動。OEN：輸出允許信號，高電平有效。A，B，……，DP：段輸出信號，開路輸出，LED做負載。微處理器的任務(wù)是把要顯示的數(shù)據(jù)移入8X8 bit串行移位寄存器，然后打入8X8 bit數(shù)據(jù)鎖存器，后面就由―S1∽―S8控制顯示。C振蕩器。三、分流電阻 分流電阻電路如上圖，使用有一定規(guī)律的R8~R12電阻組合構(gòu)成精密的電阻分流器，能夠?qū)崿F(xiàn)分流大電流的目的。六、交直流處理電路 交直流處理電路通過該電路達到控制交直流的目的，并且通過調(diào)節(jié)可變電阻又可以有效地減少電壓的損耗。使得LS1對地導通，蜂鳴器發(fā)出響聲。 作為8255的信號輸入端，使單片機能檢測到所測量的物理量和量程。十二、開關(guān)電路 開關(guān)電路如上圖，類似于常用的萬用表開關(guān)，可以根據(jù)需要手動轉(zhuǎn)換測量量的量程，根據(jù)所需要測量的量選擇合適的量程。ADC0809將測量的量轉(zhuǎn)換成單片機能識別的量之后由所給程序控制輸出，再送到顯示芯片顯示。 電路功能模塊，本萬用表由以下幾部分功能模塊組成，復位電路、震蕩電路、ADC輸入、ADC使能控制、被測量顯示、超限報警、等電路組成。數(shù)字式萬用表輸出電壓較低(通常不超過1伏).對于一些電壓特性特殊的元件的測試不便(如,可控硅,發(fā)光二極管等)，由于數(shù)字萬用表的測量范圍很大，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。（3）、單片機部分跟AD轉(zhuǎn)