【正文】 檢查原因，我單獨(dú)將信號(hào)加在電壓測(cè)量電路。但是當(dāng)信號(hào)加大時(shí)，提供芯片工作電壓的穩(wěn)壓源的輸出電壓依然隨著增大。由于整個(gè)電路中只有電阻轉(zhuǎn)電壓電路中有一個(gè)+15 伏工作電壓，為了方便，將電路作了調(diào)整，將該電壓改為+5 伏，首先用穩(wěn)壓二極管，將電壓穩(wěn)壓在+2 伏以下，然后用集成運(yùn)放與滑動(dòng)變阻器組成正比例放大電路，將電壓放大到+2 伏。但我在設(shè)計(jì)之初，未考慮該情況，采用了阻值較大的電阻。將串聯(lián)的 1千歐電阻換為一個(gè)更大的電阻后，電流基本正常。及時(shí)斷電檢查線路后，并沒有發(fā)現(xiàn)有短路情況。首先做直流電壓檔的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)輸入信號(hào)為+5 伏以下時(shí)，手動(dòng)量程輸出基本滿足要求，但是當(dāng)輸入信號(hào)大于+5 伏時(shí)，提供工作電壓的穩(wěn)壓源的值就會(huì)隨著輸入信號(hào)值的增大而增大。用單片機(jī)的 ，選擇電壓檔，電流檔和歐姆檔。由于在連電路時(shí)，不小心燒壞了 AT89S51芯片，我找來(lái)了 AT89C91芯片代替。這個(gè)電路的穩(wěn)壓效果基本滿足要求。我決定用電阻進(jìn)行分壓，分別連好 LM366和 IN4730A的電路后發(fā)現(xiàn)，LM366 的穩(wěn)壓效果并不好，浮動(dòng)太大，而IN4730A產(chǎn)生的參考電壓小于 2伏。查閱 TL***的資料發(fā)現(xiàn)，它的參考電壓是 ，無(wú)法達(dá)到 2伏。立即斷電后，測(cè)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器幾乎調(diào)到底。燒好程序后，結(jié)果正確。我又將芯片放入原先的位置，再次測(cè)引腳電壓，發(fā)現(xiàn)確實(shí)又不正常了。難道是 C語(yǔ)言燒制的不正確嗎？為了證實(shí)，我又寫了一個(gè)向 P1口輸送數(shù)據(jù)的 C語(yǔ)言程序，燒制后，結(jié)果也是正確的。用電壓表測(cè)引腳電壓發(fā)現(xiàn)是正常的。不知道是不是編程器不支持 C語(yǔ)言，為了確定，我又編寫了一個(gè)短小的匯編程序，但燒制后，結(jié)果還是不正確，每次加電啟動(dòng)后，數(shù)碼管都是隨即顯示，好像單片機(jī)并未工作。每次加電啟動(dòng)后，數(shù)碼管的顯示都不一樣。在網(wǎng)上查閱資料后，我改用 Tks仿真器，將 Tks仿真器裝入 keil，然后再次將 C程序編譯成 hex文件，這一次編程器不再顯示錯(cuò)誤信息，提示燒制成功。向老師借到 EasyPRO 800通用編程器后，我用 keil將 C程序編譯成 hex文件，但是編程器總是提示程序超出芯片末端。連好電路后，我采用人工給定信號(hào)，檢測(cè)數(shù)碼管是否點(diǎn)亮。改正之后，結(jié)果果然正確了。檢查電路，并沒有連線錯(cuò)誤，換了一個(gè)繼電器后，結(jié)果還是不對(duì)。在連電流轉(zhuǎn)電壓電路時(shí)，由于找不到需要的精密電阻，我只好將設(shè)計(jì)圖簡(jiǎn)化，只采用了一個(gè)繼電器，簡(jiǎn)化為兩個(gè)檔的電流轉(zhuǎn)電壓。而電壓測(cè)量電路實(shí)際上是將所有的信號(hào)都處理成 200mV后，再進(jìn)行放大。連好電路測(cè)試時(shí)，我將輸入信號(hào)加為+5 伏，按照放大 10倍來(lái)計(jì)算，輸出應(yīng)該是 50伏，但是實(shí)際測(cè)量的時(shí)候輸出是+5 伏。在連面包板時(shí)，我遇到了許多問題。由于這個(gè)電路比較復(fù)雜，我使用了兩塊面包板。由于實(shí)驗(yàn)室沒有單片機(jī)小系統(tǒng)，我采用AT89S51進(jìn)行單片機(jī)的控制和顯示，并編寫了 C51的程序，用 keil編譯，在Proteus 7里連接程序進(jìn)行仿真。 具有鍵盤選擇測(cè)量對(duì)象、量程和自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換功能。3 %177。2 %177。2 %177。1 %177。2 個(gè)字，滿足設(shè)計(jì)要求。檔 位 理想電阻值 測(cè)得的電阻值 誤差（%） kΩ 2kΩ1kΩ kΩ 5kΩ kΩ 20kΩ10kΩ kΩ 50kΩ kΩ 200kΩ100kΩ kΩ 500 MΩ MΩ 2MΩ1 MΩ MΩ 結(jié)果分析：電阻 0~ 2MΩ 比任務(wù)書的 0~ 200kΩ 多一個(gè)測(cè)量檔位，誤差177。因?qū)嶒?yàn)室找不到電流轉(zhuǎn)電壓電路所需的 600 毫歐和 400 毫歐特殊精密電阻，實(shí)踐中沒有連接 200 毫安和 500 毫安檔位的測(cè)量電路。2 %177。該電流的理論值，由電壓與電阻的比值計(jì)算得到。2 個(gè)字，滿足任務(wù)書的精度要求。檔 位 輸入電壓 實(shí)際電壓 誤差(%)50mV mV 200mV100mV mV V 2 V V V 20 V V 輸入電壓頻率為:50Hz結(jié)果分析：交流電壓：~20V ，誤差177。測(cè)量結(jié)果基本滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求。第 5章智能型數(shù)字式多用表系統(tǒng)測(cè)試 直流電壓測(cè)試測(cè)試方案：通過按鈕開關(guān)選擇直流電壓檔，由直流穩(wěn)壓源提供電壓進(jìn)行測(cè)量，然后由單片機(jī)顯示輸出。第 4章 智能型數(shù)字式多用表軟件設(shè)計(jì) 程序流程圖程序的主要功能： 直流電壓、交流電壓、直流電流和電阻測(cè)量對(duì)象切換功能； 手動(dòng)量程和自動(dòng)量程功能（超量程和欠量程判斷） ； 超量程指示功能； 數(shù)據(jù)顯示功能（十進(jìn)制數(shù)字形式，無(wú)效位消隱，小數(shù)點(diǎn)控制） ； 單位顯示功能(正負(fù)極,數(shù)據(jù)單位)。電路的核心是一塊雙向移位寄存器 CC40194，移位方向由MC14433過量程信號(hào)控制，并且還要外接一些數(shù)字電路才能實(shí)現(xiàn)換檔，電路比較復(fù)雜，不方便。此方案是電路比較簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)也較容易。圖 單片機(jī)控制與顯示電路圖 自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換模塊方案一：采用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 如圖 ，單片機(jī)采用 12MHz時(shí)鐘晶振，LED 顯示電路采用共陽(yáng)極動(dòng)態(tài)法連接，占有 I/O接口少，連線較簡(jiǎn)單。圖 電阻/電壓轉(zhuǎn)換電路圖 單片機(jī)控制與顯示電路AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000次的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)及 80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。穩(wěn)壓二極管 1N4730A的穩(wěn)壓值為 （即 B點(diǎn)處電壓值），采用運(yùn)算放大器反相比例運(yùn)算的方法，將 B點(diǎn)處的電壓值衰減到 2V（即 A點(diǎn)處電壓值），單片機(jī)通過控制模擬開關(guān) MAX4618（超低導(dǎo)通電阻）選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)參照電阻 R1 ，再利用運(yùn)算放大器反相比例運(yùn)算的方法，將被測(cè)電阻 RX的阻值轉(zhuǎn)換成與之相對(duì)應(yīng)的電壓量，輸入 A/D轉(zhuǎn)換電路。鑒于此，故采用方案一。該方法實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，且能滿足設(shè)計(jì)要求。%的精密繞線電阻。阻值為 90Ω、9Ω 的電阻采用誤差為177。圖 交流/直流轉(zhuǎn)換電路圖 電流/電壓轉(zhuǎn)換電路如圖 ，普通模擬開關(guān)可以通過的電流很微小，所以通過單片機(jī)控制繼電器來(lái)控制線路導(dǎo)通斷開，將被測(cè)電流信號(hào)（0500mA）轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號(hào)（0200mV） ，然后經(jīng)過 OP07將信號(hào)放大 10倍，最后輸入 A/D轉(zhuǎn)換器 MC14433的 Vin端。該電路可避免二極管在小信號(hào)整理時(shí)所引起的非線性誤差，使交流/直流轉(zhuǎn)換電路的輸入電壓與輸出電壓成線性關(guān)系，適合測(cè)量40400Hz的正弦電壓，測(cè)量準(zhǔn)確度優(yōu)于177。鑒于此，故采用方案一。利用二極管的單向?qū)щ娦裕梢院苋菀椎牡玫街绷麟妷?，且能滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)踐證明，該電路可以達(dá)到任務(wù)書的要求。為了解決這些問題，我修改了設(shè)計(jì)電路。圖 直流電壓測(cè)量電路在實(shí)踐中采用該方案時(shí)，若輸入信號(hào)小于正 5伏，結(jié)果正確，但是當(dāng)輸入信號(hào)大于正 5伏時(shí)，模擬開關(guān) CD4052和集成運(yùn)放 OP07CP均工作不正常。分壓電阻采用誤差為177。當(dāng) =2V時(shí)，代入式 1，可得1uFclkf(max)=480 1R，取標(biāo)稱值 470 。C圖 A/D 轉(zhuǎn)換電路圖 幅度， = ，且 =， =4000 。A/D轉(zhuǎn)換相關(guān)理論推導(dǎo)：雙積分過程可以由下面的式子表示： 12101 TCRVdtRVxtx????因?yàn)?，故02，式中 =4000 ，REFxXT1?1TCP是定時(shí)時(shí)間， 是變時(shí)間，由X確定斜率，若用時(shí)鐘脈沖數(shù)1CN來(lái)表示時(shí)間 ，則被測(cè)電壓就轉(zhuǎn)換成了相應(yīng)的脈沖數(shù)，實(shí)現(xiàn)了 A/D轉(zhuǎn)換。（8） 采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。（6） 具有超量程、欠量程指示信號(hào)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換。亦可采用外部時(shí)鐘輸入方式，時(shí)鐘頻率范圍大約為 48kHz160kHz。（3） 采用 CMOS工藝制成的大規(guī)模集成電路(LSI)。%177。5V，工作電流小于 2mA，功耗為 8mW。8V。MC14433的主要特點(diǎn)：（1） 工作電壓為177。鑒于此，采用方案二。方案二：采用 MC14433。ICL7106 是 CMOS大規(guī)模集成電路芯片，它將模擬電路與數(shù)字電路集成在一個(gè)有 40個(gè)功能端的電路內(nèi)，所以只需外接少量元件就可組成一個(gè) 3 1/2位數(shù)字電壓表。1 個(gè)字，因此這兩塊芯片的性能指標(biāo)大大超過設(shè)計(jì)要求的性能指標(biāo)。1 個(gè)字；MC14433 的輸入阻抗為 109Ω，轉(zhuǎn)換速率為 310次/s，轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度為177。ICL7106 的輸入阻抗為1010Ω，轉(zhuǎn)換速率為 ，轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度為177。第 3章 智能型數(shù)字式多用表硬件設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換電路A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度對(duì)測(cè)量電路極其重要，它的參數(shù)關(guān)系到測(cè)量電路性能。然后通過單片機(jī)（AT89S51）編程對(duì)各個(gè)主要模塊的進(jìn)行智能控制和數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電壓、交流電壓、直流電流和電阻測(cè)量對(duì)象切換；手動(dòng)和自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換等功能,并將測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為人們?nèi)粘Ａ?xí)慣的十進(jìn)制數(shù)字形式顯示在 LED顯示器上。第 2章 智能型數(shù)字式多用表設(shè)計(jì)原理 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖 系統(tǒng)測(cè)量時(shí)，單片機(jī)與控制電路控制輸入電路進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為符合 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)，然后 A/D轉(zhuǎn)換器將其輸出數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理，最后顯示在 LED顯示器上。單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路，向MCU階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了 SoC化趨勢(shì)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、 家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有單片機(jī)。 　　單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)， 因此它得到了最多的應(yīng)用。隨著 INTEL i960系列特別是后來(lái)的 ARM系列的廣泛應(yīng)用，32 位單片機(jī)迅速取代 16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了 16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的 應(yīng)用。此后在 8031上發(fā)展出了 MCS51系列 單片機(jī)系統(tǒng)。 單片機(jī)發(fā)展與應(yīng)用早期的單片機(jī)都是 8位或 4位的。目前，數(shù)字萬(wàn)用表已被廣泛用于電子及電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。這使得對(duì)被測(cè)電路的影響可以更小，測(cè)量精度較高。它采用的數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，通過對(duì)連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）的采樣將其轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字量，并以十進(jìn)制數(shù)字形式顯示出來(lái)。然后通過單片機(jī)（AT89S51）編程對(duì)各個(gè)主要模塊的進(jìn)行智能控制和數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電壓、交流電壓、直流電流和電阻測(cè)量對(duì)象切換；具有鍵盤選擇測(cè)量對(duì)象、量程和自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換功能手動(dòng)和自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換等功能,并將測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為人們?nèi)粘Ａ?xí)慣的十進(jìn)制數(shù)字形式顯示在 LED顯示器上。4．小結(jié)由于條件有限，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)里并未將數(shù)字智能萬(wàn)用表做的很復(fù)雜，在認(rèn)真研究整理手頭的文獻(xiàn)，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐操作后，我設(shè)計(jì)出了一個(gè)滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書要求的數(shù)字智能萬(wàn)用表?！墩Z(yǔ)音數(shù)字萬(wàn)用表的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)》 吳 寧 (安徽機(jī)械工業(yè)學(xué)校， 安徽 淮南 232052)介紹了利用數(shù)字萬(wàn)用表里的單片機(jī)，設(shè)計(jì)自動(dòng)語(yǔ)音播放單元，提高儀表的智能化的簡(jiǎn)單方法?！稊?shù)字萬(wàn)用表增加測(cè)溫功能》遼寧 薛福連 介紹了一種將一只溫度傳感器LM35D，與一塊 976130型數(shù)宇萬(wàn)用表連接的方法，使數(shù)字萬(wàn)用表即成為一臺(tái)精密的數(shù)顯式溫度測(cè)量?jī)x，測(cè)量溫度范圍為 0100攝氏度,溫度誤差與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)相比不大于士 。雖然在我的設(shè)計(jì)中，沒有用到這一方法，但這個(gè)發(fā)現(xiàn)無(wú)疑仍是具有很高實(shí)用價(jià)值的。但此缺陷可通過采用寬頻帶運(yùn)算放大器加以改善。但設(shè)計(jì)任務(wù)書在頻率特性方面要求并不高，為簡(jiǎn)單起見，在我的系統(tǒng)中，并未采取特別的提高頻率特性的措施。我最終確定采用MC14433設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換器，并成功的在實(shí)踐中完成了任務(wù)書的要求。但是 ICL7106是以靜態(tài)方式驅(qū)動(dòng) LCD轉(zhuǎn)換器，無(wú) BCD碼輸出端，因此不能直接獲得降量程信號(hào)。為此，我又查閱了黃海萍、陳用昌 編 《微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2022 年，楊立、鄧振杰、荊淑霞 《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》[M].中國(guó)鐵道出版社，2022年及 A/D轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)和價(jià)格選擇了 ICL7106和 MC14433這兩個(gè) A/D轉(zhuǎn)換器作為候選芯片。在老師的指導(dǎo)下，我將該電路做了適當(dāng)?shù)男薷?，改為由電阻、模擬開關(guān)和運(yùn)放組成放大倍數(shù)可調(diào)的比例電路，從而達(dá)到了任務(wù)書的要求。在設(shè)計(jì)直流電壓測(cè)量電路時(shí)，我利用華成英、童詩(shī)白 主編， 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》 （第四版）[M].高等教育出版社，2022 年第 325頁(yè)所介紹的反相比例運(yùn)算電路，加上自己設(shè)計(jì)的四選一模擬開關(guān)，組成了一個(gè)直流電壓測(cè)量電路。本設(shè)計(jì)可以分為直流電壓測(cè)量電路；交流/直流轉(zhuǎn)換電路；電流/電壓轉(zhuǎn)換電路；電阻/電壓轉(zhuǎn)換電路；功能控制和數(shù)據(jù)顯示電路這五個(gè)的主要電路模塊。 數(shù)字萬(wàn)用表是電測(cè)技術(shù)中的一種常用儀表，它把電子技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的成果和電測(cè)技術(shù)結(jié)合在一起，以其操作方便、讀數(shù)準(zhǔn)確、體積小巧、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)成為現(xiàn)代測(cè)量中不可缺少的儀器，它可以測(cè)量直流電流、交流電流、直流電壓、交流電壓、電阻、電容、二極管的正向壓降等，正在許多領(lǐng)域取代模擬式(即指針式)萬(wàn)用表。這些資料主要分為三類：一類是芯片說明書，一類是數(shù)字萬(wàn)用表的設(shè)計(jì)分析，一類是數(shù)字萬(wàn)用表的擴(kuò)展功能。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）智能數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)計(jì)目 錄摘要 ...............................