【文章內(nèi)容簡介】 后，送給LCD1602顯示。YNYN電阻測量子程序入口初始化計數(shù)器開啟A/D是否切換檔位檔位正確？數(shù)據(jù)處理出口 、電流測量模塊程序流程圖在電壓測量程序設(shè)計過程中我們通過所得的模擬量的值和檔位共同來選擇適當(dāng)?shù)臏y量檔位，盡量保證測量值能在滿偏刻度值的2/3處。 子程序入口初始化計數(shù)器開啟A/D讀計數(shù)器的值是否切換檔位檔位正確？數(shù)據(jù)處理出口NYYN在頻率測量模塊程序設(shè)計中，我們不需要將其進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化，而是要通過由兩個74ls90級聯(lián)組成的分頻器，以便我們通過定時器計數(shù)來得到對應(yīng)的頻率大小，分頻器來提供我們選擇的頻率倍數(shù)，為了是萬用表能顯示合適的大小，我們選擇量程閥值為1000和19999，同時和當(dāng)前量程標(biāo)志共同來選擇合適的量程，以保證萬用表能得到比較可靠的測量結(jié)果。入口設(shè)置定時器0，計數(shù)器1讀計數(shù)器1的值是否切換檔位？檔位正確？數(shù)據(jù)處理出口NYYN 測量頻率模塊子程序流程圖 LCD1602液晶顯示子程序設(shè)計在主程序中調(diào)用LCD顯示子程序。LCD顯示程序分兩個步驟：一是寫命令，二是寫顯示數(shù)據(jù)。寫命令和寫數(shù)據(jù)時序不同，寫命令時：先將命令字送地址0x800f，地址鎖存后，然后設(shè)置時序RS=0,R/W=0,讀取忙標(biāo)志位BF，經(jīng)過延時后，接著發(fā)下一條命令。寫數(shù)據(jù)時：先將欲顯示的數(shù)據(jù)送到地址0x840f，然后設(shè)置時序RS=1,R/W=0,E下降沿，讀取忙標(biāo)志位BF，延時后進(jìn)行下一個數(shù)據(jù)的發(fā)送。在顯示的子程序中，先要將整形或者浮點型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可顯示字符，：子程序入口寫命令寫數(shù)據(jù)忙？顯示完？返回主程序延時NNYY LCD1602顯示程序設(shè)計流程圖 上位機(jī)串口程序流程圖在串口程序的設(shè)計中，我們要求當(dāng)上位機(jī)發(fā)送測電流命令時，發(fā)送字符串0；選擇測電壓時，發(fā)送字符串1；選擇測電阻時，發(fā)送字符串2；選擇測電容時，發(fā)送字符串3；選擇測頻率時，發(fā)送字符串4；單片機(jī)接收命令后，判斷到底是調(diào)用哪個模塊程序，待單片機(jī)運(yùn)行完后，又要將得到的測量值通過串口發(fā)送給上位機(jī)，使得上位機(jī)和LCD同時顯示測量值。初始化定時器1設(shè)置波特率上位機(jī)顯示測量值YN向單片機(jī)發(fā)送命令串口數(shù)據(jù)是否發(fā)送完讀取數(shù)據(jù) 串口程序設(shè)計框圖5系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試分為硬件調(diào)試，軟件調(diào)試。調(diào)試因該先硬后軟，在硬件平臺實現(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件調(diào)試。在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試之前，先要進(jìn)行模塊調(diào)試。模塊調(diào)試時，采取焊接一塊，調(diào)試一塊。首先焊接電源，其次是各個功能模塊。模塊調(diào)試完成后，再進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。在調(diào)試過程中，需要用到的儀器有數(shù)字示波器YB4324，六位半高精度數(shù)字萬用表MS8050，函數(shù)信號發(fā)生器。電源分模擬電源和數(shù)字電源兩部分。分別為系統(tǒng)模擬部分和數(shù)字部分提供電壓。模擬電源部分將交流市電變壓、穩(wěn)壓后分別產(chǎn)生+9V,9V,+5V,5V電壓。其中+9V,9V是為放大器TL084提供電壓的。+5V,5V為ICL7135芯片供電。接通模擬電源，在不連接集成芯片條件下，測各器件電源管腳處的電壓。數(shù)字電路電源主要通過對外部輸入的9V交流電壓進(jìn)行穩(wěn)壓后輸出5V電壓。提供單片機(jī)電源、CD74HC74芯片電源、MAX232芯片電源和LCD1602電源。將數(shù)字電源通電后測試各個數(shù)字芯片的電源電壓。 數(shù)字電路調(diào)試測量芯片電源電壓正常后，插上數(shù)字芯片。將LCD1602的1到16引腳通過插針引出，LCD1602的3腳直接接地，15腳背光正極接VCC，16腳背光負(fù)極接地，其它管腳插到STC89C52RC單片機(jī)對應(yīng)I/O口上。檢查電路連接正確后，接上電源。測試到LCD1602的1腳為0V，2腳為+5V，通過串口下載接口，下載LCD測試程序到單片機(jī)進(jìn)行測試。測試單片機(jī)ALE管腳有2M頻率的信號輸出，程序運(yùn)行后LCD1602顯示字符。說明數(shù)字電路塊調(diào)試通過。 ICL7135轉(zhuǎn)換電路調(diào)試接通電源，測量ICL7135芯片第11腳電壓為+。再檢測CLKIN管腳有信號輸入，頻率為500KHz,而且BUSY信號有電平變化。證明ICL7135芯片工作正常。此時調(diào)節(jié)ICL7135參考電壓輸入為1V。 TL084放大電路調(diào)試，、進(jìn)行調(diào)試10B放大。接通電源，在TL084放大器的信號輸入端加上一個02V之間的信號作為輸入。然后測量第1腳、第7腳、第8腳、第14腳的電壓輸出，對照TL084連接電路計算出所測輸出與輸入關(guān)系與放大系數(shù)基本滿足。但是當(dāng)無輸入時依然存在一定輸出電壓，說明電路中有一定失調(diào)電壓。在初始調(diào)試時，發(fā)現(xiàn)輸入為零時，輸出也高達(dá)7V，檢測很久也不知道怎么回事，后來用萬用表檢查發(fā)現(xiàn)，電路板有一處錯誤，R15的一端放在了焊盤9V上，導(dǎo)致輸出錯誤。將線截斷，重新連線后，放大電路正常工作。在本次設(shè)計中，我們只用到了10倍放大。測試時，,調(diào)節(jié)滑動變阻器，使輸出為5V。 測電阻模塊調(diào)試 首先檢測各個芯片上是否電壓正常，再插上芯片，進(jìn)行測試。接下來測穩(wěn)壓管LM336是否有穩(wěn)壓輸出，調(diào)節(jié)電位器，用高精度萬用表測量穩(wěn)壓輸出為1V,電壓準(zhǔn)確與否關(guān)系到測量電阻的精度。將被測電阻接入到測量回路中，ESKi1端接高電平，觀察放大器是否有輸出。 測頻模塊調(diào)試輸入方波信號，在節(jié)點F1,F2，F(xiàn)3用示波器觀察是否有輸出，有F1=10F2=100F3。 精密整流模塊調(diào)試在此模塊中，在兩個運(yùn)放的電源電源電壓正常的情況下，節(jié)點ADIN輸入Vpp=5V的正弦波，通過示波器可以觀察到ADOUT端有直流電壓輸出。 軟件測試結(jié)果在軟件調(diào)試過程中，我們用一個方波信號模擬ICL7135轉(zhuǎn)換之后的信號，給定時器T0外加時鐘脈沖技術(shù)，對測試結(jié)果進(jìn)行軟件仿真，對程序進(jìn)行調(diào)試，外部中斷設(shè)置為上升沿觸發(fā)，同時定時器0，開始計數(shù)，用計數(shù)值減去10001，就得到對應(yīng)的模擬量輸入值，測得結(jié)果如下圖所示。在各個模塊調(diào)試和系統(tǒng)調(diào)試成功后，對數(shù)字萬用表進(jìn)行標(biāo)定，測試，了解測量精度。給出設(shè)計測量參數(shù)等。用220v轉(zhuǎn)15v變壓器，通過電容的濾波，用數(shù)字萬用表直流電壓20V檔測得三端集成穩(wěn)壓器7805，7905,7809,,輸出電壓滿足測量要求。 電參數(shù)測試數(shù)據(jù)在電參數(shù)測試中，我們用普通電容，電阻來測量，再用6位半高精度的數(shù)字萬用表進(jìn)行測得的值作為真值，所測七組數(shù)據(jù)如下： 電容測試測量值（uF）標(biāo)準(zhǔn)值(uF)誤差(%)測量值(v)標(biāo)準(zhǔn)值(v)誤差(%)測量值（V）標(biāo)準(zhǔn)值(V)誤差（%）11標(biāo)準(zhǔn)值（mA）測量值(mA)誤差(%)標(biāo)準(zhǔn)值(mA)測量值(mA)誤差(%)標(biāo)準(zhǔn)值(HZ)測量值(HZ)誤差(%) 電阻測試標(biāo)準(zhǔn)值(Ω)測量值(Ω)誤差(%)6結(jié)論本設(shè)計是基于單片機(jī)和CPLD的數(shù)字頻率計，完成了原理圖設(shè)計和PCB設(shè)計，通過焊接調(diào)試，最后完成了整個樣機(jī)的設(shè)計。通過綜合測試，本設(shè)計的系統(tǒng)基本能達(dá)到設(shè)計的預(yù)期要求，能夠順利測電容，電阻，頻率，直流電流，直流電壓，交流電流，交流電壓七個電參量。精度在1%左右，能夠很好地適應(yīng)一般數(shù)據(jù)測量，設(shè)備檢修等工作場合要求。在這個設(shè)計中，該儀器只實現(xiàn)了智能儀器的功能，還可以通過串口與PC機(jī)通過虛擬儀器界面連接起來，實現(xiàn)可程控儀器，也可以添加485協(xié)議后實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制。將所測量的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)上，實現(xiàn)儀器的遠(yuǎn)程控制，這也是當(dāng)前儀器的發(fā)展方向。在調(diào)試過程中，我通過一個一個模塊的編寫程序運(yùn)行、調(diào)試，很好的掌握了硬件電路和MCU的時序控制關(guān)系，當(dāng)程序運(yùn)行得不到預(yù)想的結(jié)果的時候，通過設(shè)置斷點對程序進(jìn)行分析，讓我對數(shù)字萬用表量程及功能的選擇有了很好的理解。7總結(jié)與體會8謝辭9 參考文獻(xiàn)[1]張毅剛 單片機(jī)原理及應(yīng)用 高等教育出版社，2003[2]楊振江、[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2002.[3]肖洪兵 跟我學(xué)用單片機(jī). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社, [4]何立民. 單片機(jī)高級教程． 第1版．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001 [5]康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分） 高等教育出版社，2005[6]康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分） 高等教育出版社，2005[7]徐惠民、安德寧． 單片微型計算機(jī)原理接口與應(yīng)用．第1版．北京：北京郵電大學(xué)出版社，1996. 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