【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?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計中，我們不需要將其進行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，同時和當前量程標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，然后設置時序RS=0,R/W=0,讀取忙標志位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，然后設置時序RS=1,R/W=0,E下降沿，讀取忙標志位BF，延時后進行下一個數(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顯示程序設計流程圖 上位機串口程序流程圖在串口程序的設計中，我們要求當上位機發(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；單片機接收命令后，判斷到底是調(diào)用哪個模塊程序，待單片機運行完后，又要將得到的測量值通過串口發(fā)送給上位機，使得上位機和LCD同時顯示測量值。初始化定時器1設置波特率上位機顯示測量值YN向單片機發(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)的基礎上進行軟件調(diào)試。在進行系統(tǒng)調(diào)試之前，先要進行模塊調(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，再進行系統(tǒng)進行調(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交流電壓進行穩(wěn)壓后輸出5V電壓。提供單片機電源、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腳背光負極接地，其它管腳插到STC89C52RC單片機對應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測試程序到單片機進行測試。測試單片機ALE管腳有2M頻率的信號輸出，程序運行后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系與放大系數(shù)基本滿足。但是當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,電壓準確與否關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)果進行軟件仿真，對程序進行調(diào)試，外部中斷設置為上升沿觸發(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)字萬用表進行標定，測試，了解測量精度。給出設計測量參數(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）標準值(uF)誤差(%)測量值(v)標準值(v)誤差(%)測量值（V）標準值(V)誤差（%）11標準值（mA）測量值(mA)誤差(%)標準值(mA)測量值(mA)誤差(%)標準值(HZ)測量值(HZ)誤差(%) 電阻測試標準值(Ω)測量值(Ω)誤差(%)6結(jié)論本設計是基于單片機和CPLD的數(shù)字頻率計，完成了原理圖設計和PCB設計，通過焊接調(diào)試，最后完成了整個樣機的設計。通過綜合測試，本設計的系統(tǒng)基本能達到設計的預期要求，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，能夠很好地適應一般數(shù)據(jù)測量，設備檢修等工作場合要求。在這個設計中，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)絡化控制。將所測量的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸?shù)骄W(wǎng)上，實現(xiàn)儀器的遠程控制，這也是當前儀器的發(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行、調(diào)試，很好的掌握了硬件電路和MCU的時序控制關系，當程序運行得不到預想的結(jié)果的時候，通過設置斷點對程序進行分析，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[1]張毅剛 單片機原理及應用 高等教育出版社，2003[2]楊振江、[M].西安電子科技大學出版社，2002.[3]肖洪兵 跟我學用單片機. 北京：北京航空航天大學出版社, [4]何立民. 單片機高級教程． 第1版．北京：北京航空航天大學出版社，2001 [5]康華光 電子技術(shù)基礎（模擬部分） 高等教育出版社，2005[6]康華光 電子技術(shù)基礎（數(shù)字部分） 高等教育出版社，2005[7]徐惠民、安德寧． 單片微型計算機原理接口與應用．第1版．北京：北京郵電大學出版社，1996. 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