【正文】 的信號都是連續(xù)變化的模擬量，而數(shù)字式儀表需要把模擬電信號轉換成數(shù)字信號，然后進行顯示和處理。若最小的量化單位是 A,則數(shù)字量的大小一定是 A 的整數(shù)倍，而該整數(shù)又可以用二進制碼表示。 4 （ 2）多量程數(shù)字電壓表的原理 圖 圖為分壓原理圖，在基準數(shù)字電壓表頭前面加一級分壓電路 (分壓器 )，可以擴展直流電壓測量的量程。但是采用上面的分壓電路雖然可以拓展電壓表的 量程，但是小量程檔明顯的降低了電壓表的輸入阻抗，現(xiàn)實中是不希望這樣的，所以現(xiàn)實中是下面的電路來設計多量程電壓表的。如圖下圖，由于 r≥R R 上的電壓降為流 圖 7 根據(jù) U=IR 可以得出被測電流 圖 如圖 ，其中 BX 是保險絲管，電流過大時能快速的熔斷，起保護作用，而二極管 D D2起雙向限幅過壓保護作用，保護儀表不被損壞 .中的分流器在實際使用中有一個缺點，就是當換檔開關接觸不良時， 被測電路的電壓可能使數(shù)字表頭過載，所以，實際數(shù)字萬用表的直流電流檔電路為圖 。 圖中的 BX是 2A 保險絲管，電流過大時會快速熔斷，超過流保護作用。正常測量時，輸入電壓小于硅二極管的正向導通壓降 ，二極管截止，對測量毫無影響。 (4)電阻的測量原理 數(shù)字萬用表中的電阻檔采用的是比例測量法，其原理電路見圖 7。所以 A/D 轉換器的參考電壓 UURFE和輸入電壓 UIN有如下關系： 根據(jù)所用 A/D 轉換器的特性可知，數(shù)字表顯示的是 UIN 與 UURFE 的比值，當UIN=RFEU時顯示“ 1000”， UIN=“ 500”，以此類推。 因此，我們只要選取不同的標準電阻并適當?shù)貙π?shù)點進行定位， 9 就能得到不同的電阻測量檔。當 RX=100歐時，表頭就會顯示出 。 又如對 2千歐檔，取 R02=1千歐，小數(shù)點定在千位上。 圖 根據(jù) A/D轉換器的特性可以知道 ,數(shù)字表顯示的是 Uin和 Uref的比值，當它們相等的時候顯示 1000，以此類推，所以當 Rx=R0 的時候，表頭顯示1000，當 Rx= 時顯示 500，稱之為比例讀數(shù)特性。 下圖是數(shù)字萬用表多量程電阻檔電路 由此可以推 出 R R R R4等 圖 圖 (PTC)熱敏電阻 R與晶體管 T組成了過壓保護電路，以防誤用電阻檔去測高電壓時損壞集成電路。同時 R1隨著電流的增加而發(fā)熱，其阻值迅速增大，從而限制了電流的增加，使 T 的擊穿電流不超過允許范圍。 11 （ 5） 交流電壓電流測量處理原理 圖 數(shù)字萬用表中交流電壓、電流測量電路是在直流電壓、電流測量電 路的基礎上，在分壓器或分流器之后加入了一級交流 直流變換器 12 3 數(shù)字萬用表的硬件配置 用單片機 89S52 和 ADC0809 設計的數(shù)字萬用表，我們先來了解89S52 、 89S52 芯片的功能 : 89S52引腳框圖 13 （ 1）它的主要性能： a、片內存儲器包含 8kb的 Flash，可在線編程，擦寫次數(shù)不少于 1000 次 b 256 字節(jié)片內存儲器 c 32 位 I/O 口線 d 兩個優(yōu)先權的中斷結構、六個中斷矢量、八個中斷源 e 全雙工串行接口 f 3 個 16 位定時計數(shù)器 g 兩種低功耗模式 h 看門狗 (WDT)定時器 I 具有三級程序鎖定位 J POF 是斷電表示 K 和 MNS51 產品兼容 L 全靜態(tài)工作頻率 0~33MHz 引腳的功能介紹 VCC +5V GND 接地 ALE 地址鎖存允許 /PSEN 程序存儲器允許 EA/VPP 為 0—— 訪問外部程序存儲器 為 1—— 訪問內部程序存儲器 RST 復位信號輸入 XTAL XTAL2 外部晶振 ~ P0 口 ~ P1 口 14 其中 P0口 :具有 8位漏極開路的雙向 I/O 口。引腳用作高阻抗輸入時， p0端口寫“ 1”。在這種模式下， P0不具有內部上拉電阻；在程序校驗時，需外部上拉電阻，輸出指令字節(jié)。此外， /計數(shù)器 2的外部計數(shù)輸入和定時器 /計數(shù)器的觸發(fā)輸入，具體如下 ： T2（定時器 /計數(shù)器 t2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 ： T2EX(定時器 /計數(shù)器 t2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制 ) ： MOSI(在系統(tǒng) 編程用 ) : MISO(在系統(tǒng)編程用 ) :SCK(在系統(tǒng)編程用 ) P2 口： p2 口是一個具有內部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， p2輸出緩沖器能驅動 4 個 TTL邏輯電平。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器時， p2 口送出高八位地址： P3口： p3口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O口， p3輸出緩沖器能驅動 4個 TTL 邏輯電平。 ~ P2 口 ~ P3 口 15 RST:復位信號輸入。 ALE/PROG:訪問外部程序存儲器時， ALE 輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。在一般情況下 ,ALE 以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，可用來作為外部定時器或時鐘使用。 EA/VPP:外部程序存儲器訪問允許控制信號。為了執(zhí)行內部程序指令，應該接 Flash 編程期間， EA 也接收 12伏 VPP電壓。 XTAL2：振蕩器反向放大器的輸出端。 16 圖 （ 1）主要特性 a 8 個模擬量輸入， 8 位 A/D 轉換器。 c 轉換所需時間 100μ s(時鐘為 640KHz 時 )， 130μ s（時鐘為500KHz 時）。 e 0～ +5V 是模擬輸入電壓的范圍。 g 低功耗，約 15mW。 b 21～ 28： 8位數(shù)字量輸出端。 d ALE：地址鎖存允許信號，輸入端，高電平有效。 f EOC： A/D 轉換結束信號， (=0 時 )正在進行轉換、（ =1）轉換結束。 (=0)輸出數(shù)據(jù)線呈高阻， (=1)輸出轉換到的數(shù)據(jù)。 i REF（ +）、 REF（ ）：基準電壓。 k GND：地。如下面選擇表 ： C B A 選擇的通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7