数字式电参数测试仪.docx

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1、数字式电参数测试仪2010年安徽省大学生电子设计大赛实验报告竞赛题目：数字式电参数测试仪（数数字式电参数测试仪数字式电参数测试仪参赛队号:2010232系统总体设计方案目录一设计报告结构1§1.1电子设计竞赛任务1§1.2理论分析与计算1§1.3摘要2二系统总体设计方案2§2.1系统控制部分3§2.2AD转换部分3§2.3显示部分3三硬件设计4§3.1电阻测量电路、电流测量电路、电压测量电路4§3.2测频率电路5§3.3AD转换电路6§3.4LED显小电路6四软件设计7§4.1软件流程图7五系统测试8§5.1测试方法与仪

2、器8§4.2数据测量与分析8六总结10数字式电参数测试仪一设计报告结构1.1电子设计竞赛任务设计并制作一台能测量电阻、电压、电流、频率等电参数的数字式测试仪。21.2理论分析与计算1、基本要求(1)电阻测量范围：100C〜100KQ,相对误差〈2%；(2)电流测量范围：100附〜10mA(电流源开路电压为10V),相对误差＜2%；(3)电压测量范围：lOOmV-10V,相对误差〈2%；(4)频率测量范围：100Hz〜10kHz,相对误差＜1临输入信号为IV的方波信号；(5)具有相应的功率测量功能。(6)显示刷新周期＜2s

3、；2、电子设计竞赛发挥部分(1)电阻测量范围：1OQ~1MQ,相对误差〈1%；数字式电参数测试仪(2)电流测量范围：100附〜10mA(电流源开路电压为10V),系统总体设计方案相对误差《%；(3)电压测量范围：lOOmV〜10V,相对误差〈1%；(4)频率测量范围：1OHZ〜lOOkHZ,相对误差＜0.1%,输入信号为50mV的正弦交流信号；(5)其它。§1.3摘要本文介绍了一种基于高精度恒流源采样技术的新型数字式电参数测试仪，利用微处理器实现对电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数的测量，该系统通过ADC0809来进

4、行A/D转化，通过LM334来采集恒流源，通过LCD来显示测量数据。并给出了整个系统的总体设计方案，制作了样机，实际测试表明该：数字式电参数测试仪完全满足题目规定的基本要求和发挥部分的要求。关键字：单片机电参数测量ADC0809高精度恒流源二系统总体设计方案该系统要求用单5V直流电源供电，能测量电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数。该系统控制系统采用AT89s52单片机，A/D转换采用ADC0809,显示部分采用LCD显示，恒流源采用LM334产生。该系统设计方案框图如图L1所示。5系统总体设计方案本设计采用AT89S

5、52八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单，安装方便。§2.2A/D转换部分由于该系统的测量精度要达到0.3%,普通的8位AD转换芯片无法达到这一要求，而ADC0809是16位A/D转换，线性误差仅为0.0015%,内置自校准电路，串行输出接口，可方便地与单片机配接。同时具有功耗低，精度高，抗干扰能力强等特点，适合要求精度较高的仪器仪表。所以该系统选择ADC0809.§2.3显示部分方案一：采用八位共阳极LED数码管进行显示，利用单片机I/O5系统总

6、体设计方案口动态循环输出的方法，将相应的段码值输入，并开相应LED的三极管。方案二：采用点阵字符型LCD液晶显示，可以显示数字与阿拉伯字母等字符，随着半导体技术的发展，LCD的液晶显示越来越广泛的应用于各种显示场合。比较这两种方案，LED数码管显示清晰，成本低廉，配置灵活，与单片机接口简单易行。综合考虑，选用LED数码管进行实现显示功能。三硬件设计3.1电阻测量电路、电流测量电路、电压测量电路通过LM334产生恒流源分4档测电阻，分2档测电流和电压。5系统总体设计方案3.1测频率电路一个波形通过324两级放大，再通过33

7、9电压比较器整形，由于频率接近100KHZ的时候，波形失真，频率不变，故再通过40106进一步整形。5系统总体设计方案3.13.3A/D转换电路采用16位AD转换器ADC0809进行转换，再把数据送入89S52进行处理.IN2INLINOADDDADDBADDCALE2-52-1MSBOUTPUTENABLE2-2CLOCK2-3VCC2-4■VREFC*>2-834567—ININIXININ

8、28寄卷寄121福557B9l)0n12lw15MI7>好20PL.0、“VCCP1.1PO.OPL.2P0.1PL.3P0.

9、2PL.4P03P1.5P0.4PL.6P0.5P1.7P0.6RSTP0.7P3.0EAVPPP3.1ALEPROGP3.2PSENP33P2.7P3.4P26P3.5P2.5P3.6P2-4P3.7P23XTAL2P2.2XTALIP1IGNDP2.04lD3938373635343332313029282726