【正文】 使我明確了以后的方向，樹立了良好的價(jià)值觀，在這里學(xué)到的一切都使我終身受益。希望各位老師給予指正。同時(shí)感謝身邊的同學(xué)，他們?yōu)槲姨峁┝撕芏鄬氋F的資料。 在此要特別感謝指導(dǎo)老師，在做設(shè)計(jì)期間得到老師的精心指導(dǎo)，他對(duì)我們要求非常嚴(yán)格。 健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 致 謝 經(jīng)過幾個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)基本完成了。 （ 4）、在本次軟件設(shè)計(jì)過程中，采用的是匯編語(yǔ)言。 （ 3）、單片機(jī)部分跟 AD轉(zhuǎn)換部分是整個(gè)設(shè)計(jì)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。 設(shè)計(jì)結(jié)果綜述： （ 1）、數(shù)字萬用表完成的功能主要是對(duì)電壓、電流、電阻的測(cè)量，它主要由分流電阻、分壓電阻、基準(zhǔn)電阻、 51 單片機(jī)最小系統(tǒng)、顯示部分、報(bào)警部分、 AD轉(zhuǎn)換和控制部分組成。 數(shù)字式萬用表輸出電壓較低 (通常不超過 1 伏 ).對(duì)于一些電壓特性特殊的元件的測(cè)試不便 (如 ,可控硅 ,發(fā)光二極管等 )，由于數(shù)字萬用表的測(cè)量范圍很大，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。 圖 功能模塊設(shè)計(jì)框圖 復(fù)位電路 震蕩電路 ADC 輸入 被測(cè)量顯示 超限報(bào)警 ADC 使能控制 89s52 健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 系統(tǒng)總體流程圖 圖 系統(tǒng)總流程圖 開始 系統(tǒng)初始化 LED 初始化 =1？ 使能 A/D 轉(zhuǎn)換 單片機(jī)接收數(shù)據(jù) =1？ 轉(zhuǎn)換結(jié)果 送 LED 顯示 超限否？ 結(jié)束 報(bào)警 Y N Y N Y N 成林： 基 于單片機(jī)的數(shù)字萬用表 28 電壓測(cè)量流程圖 圖 電壓測(cè)量流程圖 健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 電流的測(cè)量過程流程圖 圖 電流測(cè)量流程圖 成林： 基 于單片機(jī)的數(shù)字萬用表 30 電阻測(cè)量流程圖 圖 電阻測(cè)量流程圖 健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 電容測(cè)量過程流程圖 圖 電容測(cè)量流程圖 成林： 基 于單片機(jī)的數(shù)字萬用表 32 結(jié) 論 數(shù)字式萬用表內(nèi)部采用了多種振蕩 ， 放大 ， 分頻 ， 保護(hù)等電路所以功能較多 ， 比如可以測(cè)量 溫度， 頻率 (在一個(gè)較低的范圍 )， 電容 ,電感 .或做信號(hào)發(fā)生器等等 。 電路功能模塊 由總體設(shè)計(jì)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(cè)量顯示、超限報(bào)警、等電路組成。本設(shè)計(jì)的原來要求是 4 位數(shù)碼顯示，但考慮到芯片 TEC6122 是驅(qū)動(dòng) 8 位數(shù)碼顯示的，所以上面圖中數(shù)碼管 TYP2 不接上也是滿足設(shè)計(jì)要求的。顯示。 、 、 、 作為 ADC0809 的控制線。 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(gè)芯片中才能完成工作，如上圖 所示，當(dāng)開關(guān)要測(cè)量電壓、電流或者電阻時(shí)，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(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。 十一、量程選擇控制電路 圖 物理量量程選擇電路 通過 8255 的控制與傳輸，使單片機(jī)就檢測(cè)到所測(cè)量的物理量及其量程。 十、顯示電路 成林： 基 于單片機(jī)的數(shù)字萬用表 24 圖 顯示電路 采用 SPI 總線 LED 驅(qū)動(dòng)器 TEC6122 驅(qū)動(dòng) 8 位數(shù)碼管，使得整個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間最快，顯示精度更高。 、 、 、 作為 ADC0809 的控制線。 九、單片機(jī)最小系統(tǒng) 健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 本次設(shè)計(jì)采用 ATMEL 公司的 AT89S52 單片機(jī)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(yùn)行。具體的實(shí)現(xiàn)過程是單片機(jī) 腳輸出高電平，使得 Q1 導(dǎo)通。 七、 ADC 部分 成林： 基 于單片機(jī)的數(shù)字萬用表 22 圖 ADC0809 轉(zhuǎn)換電路 由于 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。 在產(chǎn)品數(shù)字萬用表中， 為了節(jié)省成本和簡(jiǎn)化電路，測(cè)量電流的分流電阻和測(cè)量電壓的分壓電阻以及測(cè)量電阻的基準(zhǔn)電阻往往就是同一組電阻。 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(cè)量參考電壓經(jīng)過計(jì)算得到實(shí)際的電壓值。 70pFC301000pFC29100pFC6200R407805U478059V~220V+5V 圖 電源電路 在圖 的電路里穩(wěn)壓器 7805 的壓降是 ，偏移電流是 6mA，我們需要的電壓是5V，電路提供的電壓是 9V，則電阻承擔(dān)的電壓為 ，由此得 R=U/I=()V/6mA=200 歐姆 二、輸入端 成林： 基 于單片機(jī)的數(shù)字萬用表 20 圖 萬用表正表筆輸入端電路 被測(cè)量的量的輸入端經(jīng)過表筆流經(jīng)保險(xiǎn)絲，這樣做是為了起到保護(hù)作用 ,防止過壓過流而燒壞元器件后面接 2 個(gè)二極管 。振蕩器只供顯示掃描用，頻率大小要求不是太嚴(yán)格，只要 LED 顯示不要出現(xiàn)閃爍即可，通常 S1∽ S8 頻率為1KHz~2KHz。 R 做在電路內(nèi)部， OSC 外接電容約 470PF 到 GND（地）構(gòu)成 R振蕩電路是一個(gè) R微處理器產(chǎn)生的移位脈沖與顯示掃描信號(hào) S1∽ S8 是異步工作的。 S1S8：位掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)， S1 是第一位（十進(jìn)制個(gè)位）， S2 是第二位（十進(jìn)制十位），??， S8 是第 8 位（十進(jìn)制千萬位）。 OEN 的二種使用方法同 LCP。 OEN=1，允許位掃描信 號(hào) S1∽ S8 輸出，允許健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 段 A， B，??， DP 輸出。數(shù)據(jù)移位前， LCP=0, 數(shù)據(jù)移位完成，發(fā)LCP 脈沖，把串行移位寄存器中的數(shù)并行打入數(shù)據(jù)鎖存器顯示。數(shù)據(jù)移位前， LCP=0, 數(shù)據(jù)移位完成，發(fā) LCP 脈沖，把串行移位寄存器中的數(shù)并行打入數(shù)據(jù)鎖存器顯示。實(shí)際使 用過程中 LCP 連接有二種方法： A、通常的辦法是把 LCP 直接連到 TEC6122 的電源 VDD 上﹙因 LCP=1,總選通，數(shù)據(jù)移位太慢，數(shù)據(jù)移位過程被顯示了出來，數(shù)據(jù)可能會(huì)亂閃爍﹚。打入數(shù)據(jù)鎖存器的目的是上一個(gè)數(shù)據(jù)的顯示和下一個(gè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備（移位）可同時(shí)進(jìn)行。 SO 接下一個(gè) TEC6122 電路的 SI，可擴(kuò)展 N個(gè) TEC6122 電路。移位脈沖個(gè)數(shù)由微處理器（計(jì)算機(jī)）程序控制。輸入數(shù)據(jù)由微處理器（計(jì)算機(jī)）程序給出。 OEN=0，禁止輸出， A， B， C， D， E， F， G， DP 為高阻狀態(tài)（三態(tài)）。依次地 ,S8 送第 8 位（千萬位） A8， B8，??， DP8，段碼顯示。 段數(shù)據(jù)鎖存器，多路選擇器，段驅(qū)動(dòng)器： 移入 8X8 bit 串行移位寄存器中的段碼數(shù)據(jù)在 LCP 打入鎖存器脈沖作用下，鎖存到8X8 bit 段數(shù)據(jù)鎖存器。 A 是高位，最后送入。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)。―S1∽― S8 輸出受 OEN 控制， OEN=1，允許輸出， OEN=0，― S1∽― S8 輸出為高阻狀態(tài)（三成林： 基 于單片機(jī)的數(shù)字萬用表 18 態(tài)）。― S1 驅(qū)動(dòng)第一位 (個(gè)位） ,?? , ― S8 驅(qū)動(dòng)第八位（ 千萬位）。 1 0110 0000 60H 61H 2 1101 1010 DAH DBH 3 1111 0010 F2H F3H 4 0110 0110 66H 67H 5 1011 0110 B6H B7H 6 1011 1110 BEH BFH 7 1110 0000 E0H E1H 8 1111 1110 FEH FFH 9 1111 0110 F6H F7H A 1110 1110 EEH EFH B 0011 1110 3EH 3FH C 1001 1100 9CH 9CH D 0111 1010 7AH 7BH 健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 E 1001 1110 9EH 9FH F 1000 1110 8EH 8FH P 1100 1110 CEH CFH H 0110 1110 6EH 6FH 不顯示 0000 0000 00H 01H （ 4）邏輯簡(jiǎn)要說明 SO A B C D E F G DP O E N O S C－ S1－ S2－ S3－ S4－ S5－ S6－ S7－ S8L C PS C PSIV C C ( + 5 V )TE C 6 1 2 2TE C 6 1 2 2 管腳配置圖－ S1－ S2－ S3－ S4－ S5－ S6－ S7－ S8TE C 6 1 2 2 位掃描波形圖低電平數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 高電平數(shù)據(jù)穩(wěn)定允許數(shù)據(jù)變化 上升沿?cái)?shù)據(jù)右移一位低電平數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 高電平數(shù)據(jù)穩(wěn)定允許數(shù)據(jù)變化 上升沿?cái)?shù)據(jù)右移一位TE C 6 1 2 2 數(shù)據(jù)移位時(shí)序圖SIS C P 圖 TEC6122 邏輯圖 加電自清電路： 片內(nèi)加電自清電路使 8X8bit 段移位寄存器 , 8X8Bit 段數(shù)據(jù)鎖存器，振蕩時(shí)鐘分頻電路清“ 0”，清“ 0”期間 LED 不顯示，開機(jī)自清后 LED顯示“