【正文】 delay()。 n1=res1%10。 } // a=num1*5*。 n3=res1/100%10。 //AD轉(zhuǎn)換 num1=ADC(0x00)。 uchar pg。 P0=0xff。0x7f。 P0=num[n2]。}void display(){ P2=0x01。 MCP_SCLK=0。i++) { dat1=1。 _nop_()。i8。 dat1=dat。x) for(y=50。void display(void)。 AD_clk=0。i++) { AD_clk=1。 ADresult=0。 AD_clk=0。addr8=1。i++) { AD_add=(bit)(addr8amp。 _nop_()。 AD_add=(bit)(addr8amp。for(i=0。 AD_cs=0。/*******************************************************函數(shù)名：AD采樣函數(shù) void ADC(uchar chn1)參數(shù)：chn1返回值：ADresult功能描述：將AD采樣的電壓值送出*******************************************************/uint ADC(uchar chn1){ uchar i。sbit AD_clk=P1^1。sbit MCP_SCLK=P3^0。最后，感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。在此衷心感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間以來劉繼軍老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)。我想這是一次對(duì)意志的磨練，也是對(duì)我實(shí)際能力的一次提升，對(duì)我未來的學(xué)習(xí)和工作會(huì)產(chǎn)生巨大的幫助。在這次設(shè)計(jì)中所有電路均通過了仿真，而且仿真結(jié)果還比較理想，但也先后遇到了許許多多的問題，在老師耐心地指導(dǎo)下和同學(xué)熱心地幫助下，所有問題都基本得到解決，讓我學(xué)到了不少東西。在中期答辯完成以后，決定采用程控放大器來實(shí)現(xiàn)量程的設(shè)計(jì)，于是轉(zhuǎn)而再次翻閱《智能化檢測(cè)系統(tǒng)及儀器》課本，然后開始設(shè)計(jì)。⑷具體實(shí)現(xiàn)的功能：設(shè)計(jì)完成后的量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換數(shù)字萬用表能夠自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前輸入直流電壓的大小，并自動(dòng)調(diào)整至相應(yīng)的測(cè)量量程，無需人工選擇測(cè)量量程。所以我設(shè)計(jì)了組合PGA，因?yàn)榧蒔GA的增益有限、固定、不能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的增益變化，不能滿足設(shè)計(jì)要求。部分?jǐn)?shù)值誤差較大，如表中所示測(cè)量較大電壓時(shí)，其誤差也變大，但仍在可接受范圍之內(nèi)。 加載HEX文件 加載程序后運(yùn)行仿真圖5 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換數(shù)字萬用表系統(tǒng)測(cè)試 測(cè)試方案：通過對(duì)比輸入電壓與顯示電壓，計(jì)算誤差，得出結(jié)論。同時(shí)生成了HEX文件。選項(xiàng),在彈出的設(shè)置窗口中選擇項(xiàng)目文件夾圖標(biāo)，打開項(xiàng)目選項(xiàng)窗口， Output 選項(xiàng)頁，可以選擇編譯輸出的路徑和設(shè)置編譯輸出生成的文件名，要選擇創(chuàng)建 HEX 文件，選好后再將它重新編譯一次。 編譯（6） 進(jìn)入調(diào)試模式。這時(shí)在 Source Group1 文件夾圖標(biāo)左邊出現(xiàn)了一個(gè)小+號(hào)說明， 文件組中有了文件，點(diǎn)擊它可以展開查看。 （3）編寫程序,首先要在項(xiàng)目中創(chuàng)建新的程序文件。Keil uVision4的編譯器和高性能仿真器,支持應(yīng)用程序的調(diào)試。當(dāng)你從器件庫(kù)中選擇器件時(shí)，這個(gè)器件的特性將自動(dòng)配置。如果使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)使得設(shè)計(jì)事半功倍。軟件編寫的主體思路是將系統(tǒng)按功能模塊化劃分，然后根據(jù)模塊要實(shí)現(xiàn)的功能寫各個(gè)子程序。許多讀者都發(fā)現(xiàn)，采用匯編語言設(shè)計(jì)一個(gè)大型復(fù)雜程序時(shí)，一是開發(fā)周期長(zhǎng)，二是可讀性較差。且具有良好的模塊化、容易閱讀、維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，且編寫的模塊程序易于移植。程序編寫語言比較常見的有C語言、匯編語言。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過程和結(jié)果。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件，是目前最好的模擬單片機(jī)外圍器件的工具。鑒于此，故采用方案一。在這里，繼電器驅(qū)動(dòng)含有兩個(gè)意思：一是對(duì)繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因?yàn)槔^電器本身對(duì)于單片機(jī)來說就是一個(gè)功率器件：還有就是繼電器去驅(qū)動(dòng)其他負(fù)載，比如繼電器可以驅(qū)動(dòng)中間繼電器，可以直接驅(qū)動(dòng)接觸器，所以，繼電器驅(qū)動(dòng)就是單片機(jī)與其他大功率負(fù)載的接口。驅(qū)動(dòng)電流在mA級(jí)以下。它是利用電磁效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電路開、關(guān)控制作用的原件，廣泛應(yīng)用在電子設(shè)備、儀器儀表及自動(dòng)化設(shè)備中。%的精密金屬膜電阻，、177。 綜上所述，該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的PGA不但可以實(shí)現(xiàn)增益的連續(xù)變化，而且，由于其檔位很多，達(dá)到256個(gè)，測(cè)量精度很高，真正實(shí)現(xiàn)了量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)功能。 MCP41010芯片引腳圖?MCP41010的典型應(yīng)用 MCP41010的典型應(yīng)用數(shù)量關(guān)系： （）其中： （=電位器總電阻值） =抽頭設(shè)置為=0至255所以放大倍數(shù)為。當(dāng)SHDN為低電平時(shí)，該引腳可以翻轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)在時(shí)鐘下降沿移出SO引腳。使用該引腳將命令和數(shù)據(jù)字節(jié)送入移位寄存器。數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿送入SI引腳，而在時(shí)鐘下降沿移出SO引腳。 ?PW0和PW1 電位器抽頭接頭。C ?擴(kuò)展級(jí)溫度范圍：40176。?本設(shè)計(jì)采用數(shù)字電位計(jì)MCP41010，其特性為： ?每個(gè)電位器有256個(gè)抽頭 ?電位器阻值可以是10k?、50k?和100k? ?有單電位器和雙電位器兩種形式 ?SPI串行接口（模式0,0和1,1） ?最大INL和DNL誤差為177?！　　　CP6S系列時(shí)一種單端、可級(jí)聯(lián)、增益可編程放大器，MCP6S2MCP6S2MCP6S2MCP6S28分別是1路、2路、6路、8路可編程增益放大器，其主要特點(diǎn)如下：　　改電路的最大優(yōu)點(diǎn)是輸入阻抗高，共模抑制能力強(qiáng)，增益調(diào)節(jié)方便，并由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，矢調(diào)電壓及溫度漂移小，故在傳感器微弱信號(hào)放大系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用?？删幊淘鲆娣糯笃饔袃煞N——組合PGA和集成PGA。 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊電路⑴ PGA的定義 隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，為了減少硬件設(shè)備，可以使用可編程增益放大器PGA(Pmgrammable Gain Amplifier)。 對(duì)于現(xiàn)今的絕大部分單片機(jī)來說，其內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器容量都很大，因此基本上不需要外接程序存儲(chǔ)器，而是直接使用內(nèi)部的存儲(chǔ)器。一般來說，只要RST管腳上保持10ms以上的高電平，就能使單片機(jī)有效的復(fù)位。圖2中所示的復(fù)位電路就包括了這兩種復(fù)位方式。⑵復(fù)位電路在單片機(jī)系統(tǒng)中，復(fù)位電路是非常關(guān)鍵的，當(dāng)程序跑飛（運(yùn)行不正常）或死機(jī)（停止運(yùn)行）時(shí)，就需要進(jìn)行復(fù)位?！?2MHz之間任選，甚至可以達(dá)到24MHz或者更高，但是頻率越高功耗也就越大。 51系列單片機(jī)最小系統(tǒng)⑴時(shí)鐘電路在設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路之前，讓我們先了解下51單片機(jī)上的時(shí)鐘管腳：XTAL1（19腳）：芯片內(nèi)部振蕩電路輸入端。由于將多功能8位CPU和閃速存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。A/D轉(zhuǎn)換器的精度為Vref/（）（參考電壓默認(rèn)為5V） 單片機(jī)控制與顯示電路AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。芯片內(nèi)部有一個(gè)14通道多路選擇器，可選擇11個(gè)模擬輸入通道或3個(gè)內(nèi)部自測(cè)電壓中的任意一個(gè)進(jìn)行測(cè)試。其中A0～A10（1～112腳）為11個(gè)模擬輸入端，REF+（14腳，通常為VCC）和REF（13腳，通常為地）為基準(zhǔn)電壓正負(fù)端，CS（15腳）為片選端，在CS端的一個(gè)下降沿變化將復(fù)位內(nèi)部計(jì)數(shù)器并控制和使能ADDRESS、I/O CLOCK（18腳）和DATA OUT（16腳）。所以我依據(jù)設(shè)計(jì)性能指標(biāo)要求，并綜合A/D轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)和價(jià)格選擇了TLC1543。與方案一和方案二相比較，PGA增益范圍大，測(cè)量量程檔位更多，經(jīng)過設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)具有較高的分辨力和準(zhǔn)確性。鑒于此，不采用方案一。OP07構(gòu)成一個(gè)電壓跟隨器，起到隔離前后通道的作用。實(shí)現(xiàn)起來較為方便。OP07構(gòu)成一個(gè)電壓跟隨器，起到隔離前后通道的作用，其較低的輸出電阻還可以提高帶負(fù)載能力。） 方案設(shè)計(jì) ⑴量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)方案一此方案采用電阻串聯(lián)分壓方式。如一個(gè)12位的A/D的滿量程的最大輸入為5V，將可以得到最大為4095的轉(zhuǎn)換值。所以本設(shè)計(jì)可以分為A/D轉(zhuǎn)換電路、量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)、單片機(jī)控制與顯示電路設(shè)計(jì)、電阻電壓轉(zhuǎn)換電路模塊設(shè)計(jì)、電流電壓轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)等6個(gè)主要模塊。 設(shè)計(jì)中重點(diǎn)解決的問題 本設(shè)計(jì)重點(diǎn)解決的問題是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程的功能，如何將直流電流量轉(zhuǎn)換為直流電壓量，如何將電阻值轉(zhuǎn)換為直流電壓量，如何選取所用的芯片，如何設(shè)計(jì)程序。智能儀器廣泛應(yīng)用于測(cè)量、控制、通信、醫(yī)學(xué)儀器以及科學(xué)研究等各個(gè)方面。 數(shù)字萬用表與智能儀器⑴智能儀器簡(jiǎn)介智能儀器就是將智能的理論、方法和技術(shù)應(yīng)用于儀器中,使其具有智能功能、智能特性的儀器。因此,。對(duì)于數(shù)字萬用表來說,精度通常使用讀數(shù)的百分?jǐn)?shù)表示。而32000字的數(shù)字萬用表在測(cè)320伏特的電壓時(shí),。用字來描述數(shù)字表的分辨率比用位數(shù)描述要好。數(shù)字萬用表的分辨率一般用位數(shù)或字表示。測(cè)量電流，將被測(cè)量的電流值轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)給A/D處理顯示。將測(cè)控技術(shù)的發(fā)展成果應(yīng)用到數(shù)字萬用表設(shè)計(jì)中，對(duì)傳統(tǒng)數(shù)字萬用表的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，用先進(jìn)控制技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械功能量程選擇開關(guān)，研制世界上最先進(jìn)的新一代高智能化的數(shù)字萬用表具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)于提高我國(guó)在儀表制造業(yè)方面的國(guó)際影響力和數(shù)字萬用表在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力將發(fā)揮重大作用。功能/量程選擇開關(guān)屬于機(jī)械開關(guān),在測(cè)量過程中需要人工轉(zhuǎn)動(dòng),其彈簧片容易被氧化、損壞和變形而造成彈簧片觸點(diǎn)與電路板接觸不良,導(dǎo)致數(shù)字萬用表測(cè)量準(zhǔn)確度下降,嚴(yán)重時(shí)甚至引起失靈。發(fā)生這些情況時(shí),數(shù)字萬用表很容易被損壞。最突出的問題是在使用中需要經(jīng)常旋轉(zhuǎn)功能/量程轉(zhuǎn)換開關(guān),操作不便,測(cè)量速度慢。一批國(guó)有、集體、民營(yíng)、三資企業(yè)和科研院所通過市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，在行業(yè)中脫穎而出，并顯現(xiàn)出良好發(fā)展勢(shì)頭和后勁，已形成主導(dǎo)、核心力量。深圳華誼儀表有限公司也開發(fā)出一批具有較高水平的智能數(shù)字萬用表新產(chǎn)品。先后經(jīng)歷了引進(jìn)、發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新三個(gè)階段。AD芯片將模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過軟件處理變換后用DA輸出。在重視高檔儀器開發(fā)的同時(shí)，注重高新技術(shù)和量大面廣產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)。在當(dāng)今科技的高速發(fā)展中，測(cè)量技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段的現(xiàn)代化己成為科技現(xiàn)代化的重要條件和標(biāo)志。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展、計(jì)算機(jī)硬件價(jià)格的不斷下降，通用硬件平臺(tái)和虛擬儀器也正在成為趨勢(shì)。Second,avoid the multimeter damaged。軟件設(shè)計(jì)包括主程序以及各個(gè)模塊的控制程序，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)量程的控制，并且測(cè)量結(jié)果顯示在LED數(shù)碼管上。其中，量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊采用程控增益放大器PGA，用試探法通過采樣確定PGA的控制值。本設(shè)計(jì)的主要目的是使數(shù)字萬用表實(shí)現(xiàn)量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能。本人簽名： 2014年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書設(shè)計(jì)（論文）題目： 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換數(shù)字萬用表設(shè)計(jì) 系部： 電子工程系 專業(yè)： 測(cè)控技術(shù)與儀器 學(xué)號(hào)： 102028116 學(xué)生： 秦小康 指導(dǎo)教師（含職稱）： 劉繼