全国大学生电子竞赛优秀获奖论文(山东赛区)

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1、低功耗数字多功能表的设计制作摘要：木设计能够测量电阻、屯容、晶体三极管〃值、直流电压、交流电压，测量精度基木满足题H要求。系统由9V电池方供电，实现“自动关机”功能，实现了低功耗要求。以TPS54331、LM1117>MAX766调节供电电压；TL431与OP07纽合的恒流源测量电阻；NE555定时器组成的多谐振荡器测量电容；AD637真有效值转换芯片将交流电压信号转换成直流电压测量；AD9850DDS模块实现正弦波的输ill；TLV2372组成的恒流源测量晶体三极管0值；自锁开关运用数模转换原理与AD配合实现硬件

2、电路与软件程序的同步转换。关键词：数字多功能表，MSP430G2553,低功耗Abstract:Thisdesigncanbeusedtomeasuretheresistor,capacitor,crystaltriodebetavalue,devoltageandacvoltage,measurementprecisionmeetthetopicrequest.Systemconsistsof9vbatterypowersupply,realizetheautomaticshutdownfunction,real

3、izedthelowpowerrequirements-TheTL431andOP07combinationoftheconstantcurrentsourcemeasuringresistance;UsingNE555timercomposedofmanyassociationoscillatormeasuringcapacitance;UsingAD637trueeffectivevalueconversionchipwillacvoltagesignalintodevoltagemeasurement;The

4、AD9850DDSmoduleimplementssinewaveoutput;WithaconstantcurrentsourcecombinedbyLM358measuringcrystaltriodebetavalue・Thelatchingswitchused/aconversionprincipleandADfittorealizethehardwarecircuitandsoftwareprogramsynchronousswitching.Keywords:DigitalMultimeter,MSP4

5、30G2553,LowPower—、方案论证与比较1.电源模块电源采用9V方电池供电。正电源屯压调节采用TPS54331,其屮产生的7v电源给运算放大器等外I韦I电路供电，5v电源经LM1117降至3.3V后给单片机供电；负电源电压采用MAX766调节至・7V。器件满足低功耗要求。2.按键模块采用白锁开关。自锁开关可分布在测量电路屮，控制方便，配合AD加以简单的电路，可以令单片机自动分辨，实现了駛件电路与软件程序转换的协调统一。机械开关无功耗，而且木设计中的自锁开关可以不占用I0口，因此采用此方法。3.显示模块采用

6、12864液品显示。可以支持串行输入，占口较少（2个）。部分12864也支持低电压（+3.3V）供电，功耗低，可以提供较好的人机交互界面。4.直流电压测量模块直流电压在一定范围内可以直接用AD测出。小信号放人、人信号缩小至AD可精确测量的范I韦I即可。信号调幅电路采用常用的运算放人器电路。调幅后加电压跟随器，使信号可以被稳定地测量。5.交流电压测量模块交流整形电路法。采用AD637集成真有效值转换芯片，把交流电压信号转换为直流电压信号，再对直流电压进行测量。这种方案可以与直流信号共用一个调幅电路，简化了电路结构，A

7、D637响应速度快，失真度小，工作稳定可靠。6.电阻测量模块方案一：恒流源测量法。以TL431与运算放人器组合成的恒流源电路结构简单，在本设计要求最大档为20K的情况下有较高的测量精度，可以满足设计要求。方案二：内部比较器实现电阻测量。该方法结构简单，是本设计最初选择的方案。但是在实际的调试过程屮我们发现，定时器的捕获值受程序门身结构的影响较大，影响了该方法的稳定性。综合考虑我们选择了方案一。7.电容测量模块采用555定时器构建的多谐振荡器测电容，根据测量出的周期根据公式即可计算出电容的大小。此方案原理简单，易于实

8、现，且测量精度满足要求。8.晶体三极管0测量模块在三极管基极用恒流源输入恒定电流，在集电极处放置合适大小的电阻，根据其两端的电压可测出电流值，进而计算;IM值。米用AD9850DDS模块。该模块集成度很高，无需外曲I电路，只需儿个接口就可做到输出频率的程序控制，操作简便，且精度较高。调节滑阻也能实现幅值调节，因此我们采用此法。二、电路与程序设计1・电路设计(