【正文】 ...........................................................................................................................3ABSTRACT...................................................................................................................................................3文獻(xiàn)綜述 ...................................................................................................................................................3第 1章 前 言 ..........................................................................................................................................6 數(shù)字萬(wàn)用表簡(jiǎn)介 ....................................................................................................................................6 單片機(jī)發(fā)展與應(yīng)用 ................................................................................................................................7第 2章 智能型數(shù)字式多用表設(shè)計(jì)原理 ....................................................................................................7 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖 ....................................................................................................................................8 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 ........................................................................................................................................8第 3章 智能型數(shù)字式多用表硬件設(shè)計(jì) ....................................................................................................8 A/D 轉(zhuǎn)換電路 .........................................................................................................................................8 直流電壓測(cè)量電路 ..............................................................................................................................10 交流/直流轉(zhuǎn)換電路 ............................................................................................................................12 電流/電壓轉(zhuǎn)換電路 ............................................................................................................................13 電阻/電壓轉(zhuǎn)換電路 ............................................................................................................................14 單片機(jī)控制與顯示電路 ......................................................................................................................14 自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換模塊 ...............................................................................................................................15第 4章 智能型數(shù)字式多用表軟件設(shè)計(jì) ..................................................................................................16 程序流程圖 ..........................................................................................................................................16 程序源代碼 ..........................................................................................................................................17第 5章智能型數(shù)字式多用表系統(tǒng)測(cè)試 ....................................................................................................17 直流電壓測(cè)試 ......................................................................................................................................17 交流電壓測(cè)試 ......................................................................................................................................17 直流電流測(cè)試 ......................................................................................................................................18 電阻測(cè)試 ..............................................................................................................................................19結(jié)束語(yǔ) .....................................................................................................................................................19致謝詞 .....................................................................................................................................................23參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................................23附 錄 .....................................................................................................................................................25附錄 A：整機(jī)硬件電路圖 ...........................................................................................................................25附錄 B：程序源代碼 ...................................................................................................................................26摘要 本文介紹一種基于 AT89S51單片機(jī)的智能型數(shù)字式多用表,該系統(tǒng)采用MC14433——3 1/2位 A/D轉(zhuǎn)換器和 LED數(shù)碼顯示，可以測(cè)量直流電壓、交流電壓、直流電流和電阻，并且具有鍵盤選擇測(cè)量對(duì)象、量程和自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換功能。關(guān)鍵詞：A/D 轉(zhuǎn)換器，單片機(jī)，轉(zhuǎn)換電路，模擬開關(guān)AbstractThis paper presents a AT89S51 MCUbased intelligent digital multimeter, the system uses the MC14433 3 1/2 bit A/D converter and LED digital display, can measure DC voltage, AC voltage, DC current and resistance, and has a keyboard to choose measurement object, measurement range and automatic range conversion functions.Key Words： A/D converter，SCM，converting circuit，analog switch文獻(xiàn)綜述 我選擇的課題是智能數(shù)字萬(wàn)用表,為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)的功能，我查閱了大量的文獻(xiàn)資料。1．?dāng)?shù)字萬(wàn)用表（DMM）背景簡(jiǎn)介 自從 1977 年世界上首臺(tái)手持式數(shù)字萬(wàn)用表問(wèn)世以來(lái)，研究者在萬(wàn)用表的功能和設(shè)計(jì)上不斷創(chuàng)新，新品迭出。具有使用方便、靈敏度高、測(cè)量速度快、量程寬、過(guò)載能力強(qiáng)、輸人阻抗高、指示值具有客觀性(不存在視覺誤差)、擴(kuò)展能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)各個(gè)模塊時(shí)，文獻(xiàn)中有很多不同的方法，我仔細(xì)研究了資料中述說(shuō)的方法，并自己加以改進(jìn)，設(shè)計(jì)出可行方案，通過(guò)在實(shí)踐中檢驗(yàn)，在老師的指導(dǎo)下加以改進(jìn)以達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書中的要求。但該電路在實(shí)踐中存在問(wèn)題，不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果。在設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換器時(shí)，余孟嘗 主編， 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程》 （第二版） 北京：高等教育出版社 1999（2022 重?。┑?400頁(yè)至第 410頁(yè)講述了三種 A/D 轉(zhuǎn)換器，但該書只是以基本邏輯電路講述了 A/D 轉(zhuǎn)換器的基本工作原理，及其轉(zhuǎn)換過(guò)程，并未介紹如何利用具體的芯片設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換器。比較這兩個(gè)芯片，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。而 MC14433采用動(dòng)態(tài)掃描顯示，有多路調(diào)制的 BCD碼輸出端和超量程信號(hào)輸出端，便于與單片機(jī)相連構(gòu)成智能控制系統(tǒng)。由于無(wú)論是指針式萬(wàn)用表還是普通的真有效值或平均值響應(yīng)的數(shù)字萬(wàn)用表，其交流電壓檔的頻率特性都較差，一般只能測(cè)量幾十赫茲到幾千赫茲的低頻電壓。但在查閱《萬(wàn)用表頻率特性改善方法》王翠珍 唐金元，海軍航空工程學(xué)院青島分院 山東青島 一文中，我發(fā)現(xiàn)對(duì)于指針式萬(wàn)用表造成頻率特性較差的原因主要是萬(wàn)用表的分壓電阻采用精密電阻器，其本身的分布電容較大，在對(duì)高頻電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于分布電容的容抗大為減少使得測(cè)量值明顯低于實(shí)際電壓值，而對(duì)于數(shù)字萬(wàn)用表除上述原因以外，另一主要原因是受平均值響應(yīng)，轉(zhuǎn)換器本身頻率特性的限制。因此，消除分壓電阻器分布電容的影響就可以提高萬(wàn)用表工作頻率的上限，大大改善其頻率特性。 3．萬(wàn)用表的功能擴(kuò)展： 隨著科技的發(fā)展，更多的創(chuàng)新將應(yīng)用在萬(wàn)用表上，在查閱這些資料時(shí)，我大開眼界。《寧夏電力》2022 年第 1期《數(shù)字萬(wàn)用表的擴(kuò)展應(yīng)》 ， 龍 (寧夏銀南