【正文】 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。 致 謝 經(jīng)過幾個月的努力，畢業(yè)設(shè)計基本完成了。使我明確了以后的方向，樹立了良好的價值觀，在這里學(xué)到的一切都使我終身受益。 //TEC6122 串行移位脈沖 sbit LCP=P2^6。 ST=0。_Nop()。 return(adda)。//返回處理結(jié)果 } /*顯示數(shù)碼處理 */ void send_byte( unsigned char out_byte) { unsigned char i。// 由于顯示芯片是 SPI 總線 ， 所以數(shù)據(jù)一位位送 } delay(1)。 val=val1000*digit[3]。 } if (digit[2]==0) { if (isHightFlag==0) { digit[2]=table[10]。 } digit[0]=table[digit[0]]。 send_byte(0x00)。 BEEP=!BEEP。 } void main(void) { BEEP=0。i4。 } if (digit[1]==0) { if (isHightFlag==0) { digit[1]=table[10]。 digit[0]=val10*digit[1]。 unsigned char digit[4]。i++) { SCP=0。x10。// 如果有輸出中斷，使能讀功能，并讀數(shù)據(jù) OE=1。_Nop()。i100。 //允許 ADC0809 輸出數(shù)據(jù) sbit EOC=P3^2。同時感謝身邊的同學(xué)， 他們?yōu)槲姨峁┝撕芏?寶貴的 資料。 （ 3）、單片機部分跟 AD 轉(zhuǎn)換部分是整個設(shè)計的核心， ADC0809 的參考電壓 VREF＝ VCC，所以轉(zhuǎn)換之后 的數(shù)據(jù)要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，在數(shù)碼管上顯示出電壓值。 電路功能模塊 由總體設(shè)計框圖 ，本萬用表由以下幾部分功能模塊組成，復(fù)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。 十 二 、開關(guān)電路 圖 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 。使得 LS1 對地導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出響聲。 三、分流電阻 圖 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，即 20A 的電流一律衰減到 際的電流值。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。 OEN：輸出允許信號，高電平有效 。 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。 段碼 A， B， C， D， E， F， G， DP 輸出受 OEN 控制， OEN=1，允許輸出。 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。― 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）。 （ 4）． 在 ST 端給出一個至少有 100ns 寬的正脈沖信號。 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)。 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。字節(jié)寫周期時自身定制的，典型值僅 50us。 在 flash 編程期間， EA 也接收 12 伏 VPP 電壓。這一位置 “ 1”， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC 指令時有效。看門狗計時完成后， RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電平。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。此外， 和 分別作定時器 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸（ ）和時器/計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ），具體如下表所示。對 P0 端口寫“ 1”時，引腳用作高阻抗輸入。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。 6） 、 電容測量原理 電容測量是根據(jù)電容充電原理其充電電壓與時間成一定的指數(shù)關(guān)系。 又如對 2 k? 檔，取 02 1Rk??，小數(shù)點定在千位圖 電阻測量原理 圖 電阻測量 上。 5） 、 電阻測量原理 數(shù)字萬用表中的電阻檔采用的是比例測量法，其原理電路見圖 。 圖中的 BX 是 2A 保險絲管，電流過大時會快速熔斷，超過流保護作用。如先確定 MRRRRRR 1054321 ?????＝總 再計算 2021V 檔的電阻 KRR ＝總? 再逐檔計算 4R 、 5R 、 2R 、 1R 。 A/D 轉(zhuǎn)換一般又可分為量化、編碼兩個步驟。但為了能直觀地讀出信號大小的數(shù)值，需經(jīng)過數(shù)碼變換 (譯碼 )后由數(shù)碼管或液晶屏顯示出來。 本設(shè)計重點要解決的問題是對不同量程的各種測量內(nèi)容的轉(zhuǎn)換，還有就是各部分電路組合成一個完整的數(shù)字萬用表，而難點解決的問題就是程序的設(shè)計，要保正其可行性從而保證設(shè)計的正確性。 1. 數(shù)字萬用表 設(shè)計背景 在本章中主要介紹了系統(tǒng)的設(shè)計原則和總體方案及系統(tǒng)概述等。數(shù)字萬用表可滿足不同用戶對測量速率的需要。 5）．測試功能強 數(shù)字萬用表不公可以測量直流電壓（ DCV）、交流電壓（ ACV）、直流電流（ DCA）、交流電流（ ACA）、電阻（Ω）、二極管正向壓降（ Uf）、等等。 數(shù)字萬用表具 有以下幾點特點： 1）．顯示清晰直觀，計數(shù)準確 為了提高觀察的清晰度，新型的手持式數(shù)字用用表（ HDMM）已普遍采用字高為 26mm的大屏幕 LCD（液晶顯示器）。 畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 題 目： 基于單片機的數(shù)字萬用表 設(shè)計 英文題目： THE DESIGN OF DIGITAL MULTITESTER BASED ON MONOLITHIC INTEGRATED CIRCUIT 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 職稱 專 業(yè) 摘 要 本次設(shè)計 用單片 機芯片 AT89s52 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 以及電容 ，四位數(shù)碼顯示。有些數(shù)字萬用表還增加了背光源，以便于夜間觀察讀數(shù)。新型數(shù)字萬用表大多增加了下述測試功能：讀數(shù)保持（ HOLD）、邏輯（ LOGIC）測試等等。 8）．輸入阻抗高 數(shù)字萬用表電壓擋具有很高的輸入阻抗，通常為 10~10000MΩ，從被測電路上吸取 的電流小，不會影響被測信號源的工作狀態(tài)，能減小由信號源內(nèi)阻引起的測量誤差。 數(shù)字 萬用 表是當(dāng)前電子、電工、儀器、儀表和測量領(lǐng)域大量使用的一種基本測量 ，已被廣泛應(yīng)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，示出強大的生命力。 2 數(shù)字萬用表總體設(shè)計方案 數(shù)字萬用表的基本原理 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，數(shù)字萬用表的基本組成見圖 。 例如，設(shè) ? = ，我們把被測電壓 U 與 ? 比較，看 U 是 ? 的多少倍，并把結(jié)果四舍五入取為整數(shù) N (二進制 )。 2) 、多量程數(shù)字電壓表原理 在基準數(shù)字電壓表頭前面加一級分壓電路 (分壓器 )，可以擴展直流電壓測量的量程。 盡管上述最高量程檔的理論量程是 2021V ，但通常的數(shù)字萬用表出于耐壓和安全考慮，規(guī)定最高電壓量限為 1000V 。兩只反向連接且與分流電阻并聯(lián)的二極管 D D2 為塑封硅整流二極管，它們起雙向限幅過壓保護作用。 由穩(wěn)壓管 ZD 提供測量基準電壓，流過標準電阻 0R 和 被測電阻 XR 的電流基本相等 (數(shù)字表頭的輸入阻抗很高，其取用的電流可忽略不計 )。當(dāng) XR 變化時，顯示值相應(yīng)變化，可以從 ? 測到 ? 。根據(jù)電壓和時間可以計算出電容的值。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。在 flash 編程和校驗時， P1口接收低 8 位地址字節(jié)。 P3 口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能無效。否則， ALE 將被微弱拉高。 XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。改變地址、數(shù)據(jù)重復(fù)第 1 步到第 5 步‘知道 ’全部文件結(jié)束。當(dāng) ALE 線為高電平時，地址鎖存與譯碼器將 A， B， C 三條地址線的地址信號進行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。 OE＝ 1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)； OE＝ 0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。 （ 5）． 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù) EOC 信號來判斷。要顯示的段碼 A， B，??， DP 是由 S1∽ S8 依次分別 選通送出， S1 送 A1， B1，??， DP1，顯個位，其它位不顯示。送入串行移位寄存器中的數(shù)是 A， B，??， DP 段數(shù)據(jù)，不是 BCD 碼數(shù)據(jù)。 OEN=0，禁止輸出， A， B， C， D， E， F， G， DP 為高阻狀態(tài)（三態(tài)）。打入數(shù)據(jù)鎖存器的目的是上一個數(shù)據(jù)的顯示和下一個數(shù)據(jù)的準備（移位）可同時進行。 OEN=1，允許位掃描信號一 S1∽一 S8 輸出，允許段 A， B，??， DP 輸出。振蕩電路是一個 R 四、分壓電阻 圖 分壓電阻電路 如上圖，使用有一定規(guī)律的 R2~R6 電阻組合構(gòu)成精密的電阻分壓器，能夠?qū)崿F(xiàn)分流大電壓的目的，即 0~500V 的電壓一律衰減到 200mV 以下，通過測量參考電壓經(jīng)過計算得到實際的電壓值。 九、單片機最小系統(tǒng) 圖 單片機最小系統(tǒng)電路 本次設(shè)計采用 ATMEL 公司的 AT89S52 單片機作為主控芯片，配以 RC 上電復(fù)位電路和 震蕩電路，使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。 數(shù)字萬用表控制硬件整體結(jié)構(gòu)圖 電路原理圖 （ 見附錄 一） 電路的工作過程描述 此工作當(dāng)然是要求在正確的程序都寫入了各個芯片中才能完成工作，如上圖 所示，當(dāng)開關(guān)要測量電壓、電流或者電阻時，則根據(jù)不同的量程需要分別選擇不同的量程開關(guān)，于便得到最準確的測量數(shù)據(jù)。程 序中的子程序 功能模塊主要分成 3 個，延時、 ADC 轉(zhuǎn)換、和顯示，延時子程序在整個程序中多次被調(diào)用， ADC 轉(zhuǎn)換則是每次測量都會需要用到的，當(dāng)進行測量時， ADC0809 將被測量轉(zhuǎn)換為 2 進制數(shù)發(fā)給單片機然后單片機根據(jù)軟件協(xié)議送顯示，顯示子程序則包括一個 8 位字節(jié)的發(fā)送程序和一個 TEC6122 的驅(qū)動程序。 實際顯示的電壓值 (D/256*VREF)； AT89S52 單片機作為主控芯片，配以 RC 上電復(fù)位電路和 震蕩電路，使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。 本次畢業(yè)設(shè)計自始至是在 他們的 指導(dǎo) 和幫助 下完成的 ,在此 再一次 向 他們 致以深深的敬意和感謝 ! 同時由于自己本身對一些知識的掌握不是很深刻，設(shè)計難免會出現(xiàn)一些漏洞，雖然設(shè)計做的不是很完美，但是畢竟這是自己認認真真做出來的。 //ADC0809 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號 sbit BEEP=P3^3。i++)。_Nop()。 adda=P0。x++) {dady=adc0809()+dady。 if ((out_byteamp。 unsigned char isHightFlag=0。 if (digit[3]==0) { digit[3]=table[10]。//no echo } else { digit[1]=table[digit[1]]。i++) send_byte(digit[i])。// 蜂鳴器初始化 while(1) { led_display(dacl())。 delay(100)。 send_byte(0x00)。 isHightFlag=1。 isHightFlag=1。 digit[3]=val/1000。