声音探测仪的设计

《声音探测仪的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电阻自动测量仪的设计第1章功能说明自动电阻测试仪与传统电阻测试仪器相比具有读数方便，测量范围广，测量准确等优点，其输出阻值采用液晶显示，主要用于对电阻测量要求比较准确的场所，工厂或科研实验室使用。目前电阻测试仪的发展很快，尤其是传感器得使用大大提高了测量的精度和灵敏度，再加上强大的液晶显示界面，使得电阻的测量更加直观方便。另一重要的方面是通过微型计算机的使用来提高仪器仪表的性能，提高仪表本身自动化、智能化程度和数据处理能力。仪器仪表不仅供单项使用，而且可能过标准接口和数据通道与电子计算机结合起来，组成各种测试控制管理综合系统，满足更高的要求

2、。这就使得现今的电阻测试更加的自动化和智能化。第2章方案论证与设计在进行本设计前我们对各功能模块进行了比较论证和选择,将本次设计系统分为以下几个部分：恒流源电路、A/D转换电路、信号处理电路、被测电阻、单片机系统、键盘电路、显示电路、电机控制电位器电路。图2.1简易自动电阻测试仪系统框图2.1单片机控制系统方案设计方案一：使用AT89S52单片机作为系统的控制核心。单片机具有体积小，片上资源丰富，使用灵活，易于人机对话，是采用CMOS工艺的8位单片机，与AT89S51完全兼容，有较强的指令寻址和运算功能等优点，但是该单片机是8位机，运行速度

3、比较慢，功耗较高方案二：使用STC12C5A32S29单片机作为系统的控制核心。STC12C5A32S29具有体积小，片上资源丰富和I/O口多可复用的优点，最重要的是STC12C5A32S29是16位机，具有超低的功耗，而且本身集成8路10位的ADC，这是其他控制器不可比拟的优势，但是由于这种单片机的使用不是很熟练，使用起来存在很多弊端而AT89S52已经满足我们的要求。在此系统中，我们经过细致的思考，最终选择了方案一，用AT89S52作为整个系统的控制与计算中心。2.2电阻测量模块方案二：直接测量法，也叫转换测量法。测量时，把电阻欧姆先转

4、换成别的量再测量。比如把被测量电阻施加以一个已知的电压，那么再测量流过电阻的电流，根据欧姆定律，这个电流与电阻成正比。因此，我们采用测量这个电压，就可以得到电阻值。直接测量简单快速，但转换后很多因素直接参与误差贡献，比如恒流源的精度、电压表的精度都直接影响被测电阻值。方案三：电阻—电压转换测量法，采用R/U转换器将被测电阻转换成电压，经转换后得到的直流电压经A/D转换器转换为数字信号，由单片机控制输出显示被测电阻值到LCD。方案四：恒流源测量法，该方法是给待测电阻提供一个恒定电流，利用单片机的AD采集其两端的电压来确定其电阻值。此种方法简单

5、易行，但是由于电阻变化范围是100Ω~10MΩ，电压变化范围太大，而我们采用的是专用的AD进行转换，所以能实现要求的指标，综合性能优于其它几中方案。综合考虑，选择方案四。2.3信号采集模块方案一：可以使用555振荡器，通过555振荡器测试不同阻值被测电阻时产生不同的脉冲，将所获得的脉冲信号送至单片机，通过单片机内部软件对脉冲信号的处理，将所测值显示在液晶显示屏上。方案二：设置恒流源电路，当测试被测电阻时，产生对应的电压值，然后使用A/D转换器AD7705集成块完成A/D转换，将所获得的数字量送至单片机，通过软件对数字量的处理，将所测值显示在

6、液晶显示屏上。综合考虑系统的各项性能，最后我们考虑采用方案二。2.4档位选择模块方案一：选用晶体二极管作为开关元件。二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关，利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。用二极管作为开关作为档位的选择开关，采用单片机控制二极管的开关实现对档位的选择。方案二：采用选择器CT74LS151集成块实现对不同档位的选择。当单片机检测到所测电阻阻值大于所选档位时自动控制选择器CT74LS151实现对适当档位的选择。方案三：采用继电器

7、作为档位开关控制，继电器是一种电控制器件。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。采用4个继电器分别控制不同电阻测试档位。控制系统由单片机系统控制。综合考虑设计的精确性和可操作性，我们决定采用方案三2.5电机驱动模块方案一：采用直流电机，直流电机速度快，价格便宜，通过调节电流来改变速度，驱动电路简单，调速范围广，调速特性平滑。但其转距小，带有大负载时很容易堵转；而且由于其速度较快

8、，不易控制，精确度低，不适合应用在本题。方案二：采用步进电机，步进电机是一种能将电脉冲转化为角位移的机构，通过控制脉冲个数来控制角位移量，通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加