【正文】 該 ACDC 變換器主要由集成運(yùn)算放大器、整流二極管、 RC 濾波器等組成，還包含一個(gè)能調(diào)整輸出電壓高低的電位器，用來對(duì)交流電壓檔進(jìn)行校準(zhǔn)之用。一旦輸入電壓大于 ，二極管立即導(dǎo)通，兩端電壓被限制住 (小于 )，保護(hù)儀表不被損壞。兩只反向連接且與分流電阻并聯(lián)的二極管 D D2 為塑封硅整流二極管，它們起雙向限幅過壓保護(hù)作用。 圖 中各檔分流電阻的阻值是這樣計(jì)算的：先計(jì)算最大電流檔的分流電阻 5R )( ???? ms IUR 再計(jì)算下一檔的 4R )( ?????? RIUR m 依次可計(jì)算出 5R 、 2R 和 1R 。 多量程分流器原理電路見圖 。 3） 、 多量程數(shù)字電流表原理 測量電流 的原理是：根據(jù)歐姆定律，用合適的取樣電阻把待測電流轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓，再進(jìn)行測量。 盡管上述最高量程檔的理論量程是 2021V ，但通常的數(shù)字萬用表出于耐壓和安全考慮，規(guī)定最高電壓量限為 1000V 。 實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)是根據(jù)各檔的分壓比和總電阻來確定各分壓電阻的。所以，實(shí)際數(shù)字萬用表的直流電壓檔電路為圖 所示，它能在不降低輸入阻抗的情況下，達(dá) 到同樣的分壓效果。 圖 分壓電路原理 圖 多量程分壓器原理 由于 rr2，所以分壓比為 21200 rr rUUi ?? 擴(kuò)展后的量程為 02 210 Ur rrUi ?? 多量程分壓器原理電路見圖 ， 5檔量程的分壓比分別為 、 、 和 ，對(duì)應(yīng)的量 程分別為 2021V 、 200V 、 20V 、 2V 和 200mV 。 2) 、多量程數(shù)字電壓表原理 8 在基準(zhǔn)數(shù)字電壓表頭前面加一級(jí)分壓電路 (分壓器 )，可以擴(kuò)展直流電壓測量的量程。 由上可見，數(shù) 字測量儀表的核心是模數(shù) (A/D)轉(zhuǎn)換、譯碼顯示電路。如： U 是 ? ( )的 1234 倍，即 N =1234，顯示結(jié)果為 (mV )。最常見的數(shù)字表頭的最大示數(shù)為 1999，被稱為三位半 ( 132 )數(shù)字表。 例如，設(shè) ? = ，我們把被測電壓 U 與 ? 比較，看 U 是 ? 的多少倍，并把結(jié)果四舍五入取為整數(shù) N (二進(jìn)制 )。若最小量化單位 (量化臺(tái)階 )為 ? ，則數(shù)字信號(hào)的大小一定是 ? 的整數(shù)倍，該整數(shù)可以用二進(jìn)制數(shù)碼表示。 數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)不同，其幅值 (大小 )是不連續(xù)的。指針式儀表可以直接對(duì)模擬電壓、電流進(jìn)行顯示。 2 數(shù)字萬用表總體設(shè)計(jì)方案 數(shù)字萬用表的基本原理 數(shù)字萬用表的最基本功能是能夠測量交直流電壓，交直流電流，還有能夠測量電阻，數(shù)字萬用表的基本組成見圖 。為使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，使系統(tǒng)整體精度得以保障?！币约半娙轀y量電路。 數(shù)字萬用表的設(shè)計(jì)依據(jù) 根據(jù)數(shù)字萬用表的原理，結(jié)合以下的設(shè)計(jì)要求：“ 設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字萬用表，能夠測量交、直流電壓值，直流電流、直流電阻， 四位數(shù)碼顯示。 數(shù)字 萬用 表是當(dāng)前電子、電工、儀器、儀表和測量領(lǐng)域大量使用的一種基本測量 ，已被廣泛應(yīng)用于電子及電工測量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。能直觀的了解萬用表各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)和測試原則。該設(shè)備具有直觀簡單的優(yōu)點(diǎn)。 10）．保護(hù)功能完善，抗干擾能力強(qiáng) 數(shù)字萬用表具有比較完善的保護(hù)電路，過載能力強(qiáng)，新型數(shù)字萬用表還增加了高壓保護(hù)器件，能防止浪涌電壓。 8）．輸入阻抗高 數(shù)字萬用表電壓擋具有很高的輸入阻抗，通常為 10~10000MΩ，從被測電路上吸取 5 的電流小，不會(huì)影響被測信號(hào)源的工作狀態(tài)，能減小由信號(hào)源內(nèi)阻引起的測量誤差。有的能達(dá)到 20 次 /秒以上，另有的一些比這個(gè)還要高得多。它主要取決于 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。智能數(shù)字萬用表的測量范圍更寬。新型數(shù)字萬用表大多增加了下述測試功能：讀數(shù)保持（ HOLD）、邏輯（ LOGIC）測試等等。分辨力隨顯示位數(shù)的增加而提高。數(shù)字萬用表的準(zhǔn)確度遠(yuǎn)優(yōu)于指針萬用表。 3）．準(zhǔn)確度高 準(zhǔn)確度是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合。有些數(shù)字萬用表還增加了背光源，以便于夜間觀察讀數(shù)。傳統(tǒng)的指針式萬用表功能單精度低，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用單片的數(shù)字萬用表，精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展尾強(qiáng)、集成方便，目前，由各種單片機(jī)芯片構(gòu)成的數(shù)字電萬用表，已被廣泛用于電子及電工測量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，顯示出強(qiáng)大的生命力。 關(guān)鍵詞 數(shù)字萬用表 AT89S52 單片機(jī) AD 轉(zhuǎn)換與控制 Abstract ii Abstract This design is design a digital universal meter with chip AT89s52 of onechip puter, can measure and hand in , direct current pressing value , direct current flow , the direct current is hindered, four numbers show. This system is shunted resistance, resistance of partial pressure, basic resistance, minimum system of 51 onechip puters, shown that some , warning part , AD change and control making up partly. In order to make the system more steady, make the whole precision of the system be ensured, this circuit has used AD0809 data to change the chip, the onechip puter system is designed to adopt AT89S52 onechip puter as the top management chip, the electricity is restored to the throne the circuit and and shaken the circuit to match on RC, show that the chip uses TEC6122, urge 8 numbers to be in charge of showing. The every execution cycle consuming time of procedure contracts to get shortest, in this way the realtime character of the security system. Keyword: Digital universal meter AT89S52 onechip puter AD changes and controls ) 目錄 3 目 錄 摘 要 ................................................................. i Abstract .............................................................. ii 緒 論 ................................................................. 4 1. 數(shù)字萬用表設(shè)計(jì)背景 .................................................. 6 數(shù)字萬用表的設(shè)計(jì)目的和意義 .............................................................................. 6 數(shù)字萬用表的設(shè)計(jì)依據(jù) ......................................................................................... 6 數(shù)字萬用表設(shè)計(jì)重點(diǎn)解決的問題 .......................................................................... 6 2 數(shù)字萬用表總體設(shè)計(jì)方案 ............................................... 6 數(shù)字萬用表的基本原理 .......................................................................................... 6 數(shù)字萬用表的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體框架圖 ........................................................... 12 硬件電路設(shè)計(jì)方案及選用芯片介紹 .................................................................... 13 設(shè)計(jì)方案 ..................................................................................................... 13 芯片選擇及功能簡介 ................................................................................. 14 數(shù)字萬用表的硬件設(shè)計(jì) ........................................................................................ 24 分模塊詳述系統(tǒng)各部分的實(shí)現(xiàn)方法 .......................................................... 24 數(shù)字萬用表控制硬件整體結(jié)構(gòu)圖 ........................................................... 29 電路的工作過程描述 ................................................................................. 29 3. 系統(tǒng)軟件與流程圖 ................................................... 30 電路功能模塊 ....................................................................................................... 30 系統(tǒng)總流程圖 ........................................................................................................ 30 物理量采集處理流程 ............................................. 32 電壓測量過程流程圖 ............................................. 32 電流的測量過程流程圖 ........................................... 34 電阻的測量過程流程圖 ........................................... 35 電容測量過程流程圖 ........................................................................................... 36 結(jié) 論 ................................................................ 37 致 謝 ................................................................ 38 參考文獻(xiàn) .............................................................. 39 4 緒 論 數(shù)字萬用表亦稱數(shù)字多用表 ,簡稱 DMM(Digtial Multimeter)。為使