【正文】 第一 組 湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院 第 20 頁(yè) 圖 23 關(guān)鍵硬件電路圖圖 74HC4060 用 256 分頻器， sn74hc573a 為鎖存器用作開(kāi)關(guān) 為被測(cè)信號(hào)進(jìn)入端， 連接 MSP430G2553 捕獲測(cè)量端。我們所采用的撥動(dòng) SS16F01 六檔開(kāi)關(guān)，通過(guò)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)可以使得某些活動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)閉合，從而相應(yīng)的接通所需要的測(cè)量電路。 多功能數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)計(jì)與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院 第 19 頁(yè) 兩個(gè)外部開(kāi)關(guān)，一個(gè)是電源開(kāi)關(guān)，控制多功能數(shù)字萬(wàn)用表的通斷電，另一個(gè)是轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，多功能數(shù)字萬(wàn)用表中各種測(cè) 量種類(lèi)及量程的選擇是靠轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的切換來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 測(cè)電容模塊 多功能數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)計(jì)與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院 第 16 頁(yè) 圖 15 測(cè)電容原理圖 PCB 如圖所示： 圖 16 測(cè)電容 PCB 圖 液晶顯示模塊 原理分析： 原理圖如圖所示： 多功能數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)計(jì)與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院 第 17 頁(yè) 圖 19 液晶顯示原理圖 PCB 如圖所示： 圖 20 液晶顯示 PCB 圖 電源顯示模塊 原理分析 原理圖如圖所示： 多功能數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)計(jì)與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院 第 18 頁(yè) 圖 21 電源原 理圖 PCB 如圖所示： 圖 22 電源 PCB 圖 4. 2 接口設(shè)計(jì) 外部接口 四個(gè)外部接口和兩個(gè)外部開(kāi)關(guān)功能分別如下： 外部接口 1：測(cè)電容、交直流電壓、直流電流； 外部接口 2：測(cè)電阻； 外部接口 3：測(cè)二極管（蜂鳴器）； 外部接口 4：接地端。 系統(tǒng)組成 本系統(tǒng)以 MSP430G2553 作為核心，分電源，測(cè)電阻，測(cè)電容，測(cè)直流電壓，測(cè)交流電壓，測(cè)直流電流，測(cè)二極管等幾個(gè)小模塊，主要工作是通過(guò)單片機(jī)的控制將各模塊的輸入信號(hào) 按照預(yù)定的算法進(jìn)行運(yùn)算后從而在我們采用的 LCD12864 液晶上顯示，顯示內(nèi)容為正在進(jìn)行的測(cè)量模塊提示字符以及測(cè)量的實(shí)時(shí)結(jié)果。 方案二，采用 LM2576 芯片通過(guò)開(kāi)關(guān)電路將將 9V 電壓轉(zhuǎn)到 5V，再通過(guò) LM2576芯片通過(guò)開(kāi)關(guān)電路將將 9V 電壓轉(zhuǎn)到 。原理流程如圖： 多功能數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)計(jì)與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院 第 10 頁(yè) 圖 4 測(cè)交流電壓流程方框圖 4. 測(cè)電阻、電容部分： 方案選擇，是通過(guò) RC 震蕩電路測(cè)量電容，通過(guò)頻率計(jì)算出電阻，通過(guò)示 波器觀(guān)察頻率計(jì)算出電阻，所以采用 555 定時(shí)器，方便性能高，原理流程如圖： 圖 5 測(cè)電阻、電容流程方框圖 ： 電源要求采用 9V 電池供電，所以只能通過(guò)開(kāi)關(guān)電路或是穩(wěn)壓電路將 9V 轉(zhuǎn)為相應(yīng)需要的工作電壓 5V 和 。 原理流程如圖： 圖 2 測(cè)直流電壓流程方框圖 ： 測(cè)直流電流的原理跟測(cè)直流電壓原理相 似，都是通過(guò)運(yùn)放，放大所需型號(hào)，再輸出信號(hào)，所采用的芯片一樣方案也是跟測(cè)直流電壓的一樣，所以也是采用芯片 TLV2472為核心。 方案二，采用芯片 TLV2472，也是一種運(yùn)算放大器，通過(guò)放大信號(hào)輸出所需信號(hào)。C 工作溫度最高 : 105176。C to +105176。 結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)的一些功能需求和學(xué)習(xí)的目的，我采用方案二作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)總體方案，原因是 STM32F103RCT6 資源豐富，能夠很好的滿(mǎn)足系統(tǒng)所需要的硬件資源，我希望通過(guò)努力學(xué)習(xí)掌握該 MCU 的使用方法以達(dá)到學(xué)習(xí)的目的，同時(shí)考慮到 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的 功耗 、整機(jī)的 體積 不大 和顯示的字符不多， 液晶正好能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)需求，所以我認(rèn)為采用方案二是比較合理的 。 方案二：采用 STM32F103RCT6 為主控 ， 結(jié)合 1602 液晶 作 為本系統(tǒng)的主控 MCU 與LCD 液晶顯示部分，其優(yōu)點(diǎn)是 STM32F103RCT6 內(nèi)部 外設(shè)豐富，集成了 12 位的 ADC，OLED 液晶體積小。 總體設(shè)計(jì)方案 方案一：采用 AT89C51 單片機(jī)結(jié)合 12864 液晶 作 為本系統(tǒng)的主控 MCU 與 LCD 液晶顯示部分，其優(yōu)點(diǎn)是 AT89C51 軟件調(diào)試容易，代碼資源豐富， 12864 液晶顯示字符多，能夠顯示必要的數(shù)據(jù) 與字符 。 電源設(shè)計(jì) 模塊 .............................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 測(cè)電感 模塊 ................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 測(cè)電阻模塊 ...................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。儀表采用獨(dú)特的外觀(guān)設(shè)計(jì)，采用 液晶顯示器，儀表 采用 220V 交流 供電使 之成為性能更優(yōu)越的高精度電工儀表。 多功能數(shù)字萬(wàn)用表是在電子方面的學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)以及生產(chǎn)方面應(yīng)用相當(dāng)廣發(fā)的一種儀器工具， 整機(jī)電路設(shè)計(jì)以大規(guī)模的集成模擬和數(shù)字電路組合，采用 STM32F103RBT6 為核心，高精度的運(yùn)算放大器，低功耗高效率的開(kāi)端電源轉(zhuǎn)換器，全電子調(diào)校技術(shù)賦予儀表高可 靠性，高精度。 事實(shí)證明，萬(wàn)用表不僅能檢測(cè)電工、電子元器件的性能優(yōu)劣，查找電子、電氣線(xiàn)路的故障，估測(cè)某些電氣參數(shù)，有時(shí)還能代替專(zhuān)業(yè)測(cè)試儀器，獲得比較準(zhǔn)確的結(jié)果，基本上可以滿(mǎn)足電工、電子專(zhuān)業(yè)人員和業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者的需要。多功能數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)計(jì)與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院 第 2 頁(yè)摘要 隨著科技的日新月異，電子產(chǎn)品發(fā)展也非常之快，在電子電路測(cè)試、家用電氣設(shè)備的維修、電子儀器檢修、電子元器件測(cè)量中，萬(wàn)用表是最普及、最常用的的測(cè)量?jī)x表。由于它操作簡(jiǎn)單、功能齊全、便于攜帶、一表多用等特點(diǎn)，深受電工、電子專(zhuān)業(yè)工作者及廣大無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者的喜愛(ài)。因此，推廣萬(wàn)用表的應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一表多 用，既符合節(jié)約精神，又可以在一定程度上克服專(zhuān)用儀器的困難。儀表可用于測(cè)量交直流電壓、交直流電流、電阻、電感、 電容 ，RS232C 接口技術(shù)的應(yīng)用使其和計(jì)算機(jī)構(gòu)成可靠多種的雙向通訊。 多功能數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)計(jì)與制作 電信 121BF 第一 組 湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院 第 3 頁(yè)目錄 1 摘要 ..................................................................................................................................... 2 2 項(xiàng)目概述與功能需求 ......................................................................................................... 5 3 項(xiàng)目論證 ............................................................................................................................. 6 總體方案論證 .............................................................................................................. 6 設(shè)計(jì)目標(biāo) ................................................................................................................. 6 總體設(shè)計(jì)方案 .......................................................................................................... 6 小模塊方案設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 9 項(xiàng)目設(shè)計(jì) .................................................... 12 4 項(xiàng)目設(shè)計(jì) ........................................................................................................................... 12 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 12 測(cè)直流電流模塊 .....................................................................................................12 測(cè)直流電壓模塊 .....................................................................................................14 側(cè)交流電壓模塊 .......................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 7 測(cè)電容模塊 ................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 液晶顯示模塊 .............................................................