简易自动电阻测试仪的设计

《简易自动电阻测试仪的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、毕业设计说明书课题名称：简易自动电阻测试仪的设计14目录摘要21系统电路原理及元件选择31.1单片机模块的论证与选择31.2A/D转换模块的论证与选择41.3显示模块的论证与选择42系统理论分析与计算42.1电阻测量原理42.2自动量程转换42.3电阻筛选功能52.4电位器阻值变化曲线装置53硬件设计53.1AD转换模块53.2辅助装置模块63.3键盘与显示模块64软件设计64.1自动档位处理模块64.2A/D转换模块64.3电阻筛选模块65系统功能检测65.1测试方案、测试条件及测试仪器65.2测试

2、结果完整性75.3测试结果分析76设计总结77参考文献8致谢9附录1：电路图图纸10附录2：PCB图纸11附录3（a）：自动档位处理流程图12附录3（b）：电机驱动流程图13附录3（c）：筛选模块流程图1414摘要本系统设计的是简易自动电阻测试仪，主要由单片机模块、A/D转换模块、自动换挡模块、电阻测量模块、辅助装置模块、键盘及显示模块组成。本系统以STC12C5A60S2单片机为主控制器，AD574芯片为A/D转换芯片，LCD12864液晶模块为显示模块，可实现电阻自动测量显示以及测量量程100Ω、

3、1KΩ、10KΩ、10MΩ四档自动切换功能，测量准确度为±（1%读数＋2字），测试速率大于5次/秒。同时，本系统可实现显示旋转电位器随旋转角度阻值变化曲线的辅助装置，其全程测量不超过10秒，测量点不少于15个点。整个控制系统硬件设计简单实用，性价比较高，功能全面，响应较快，经过测试本系统完全符合项目设计要求。关键词：电阻测试；STC12C5A60S2；AD574；LCD12864液晶141系统电路原理及元件选择本系统主要由单片机模块、A/D转换模块、自动换挡模块、电阻测量模块、辅助装置模块、键盘及显示

4、模块组成。首先将待测电阻插入电路，测得其两端电压，与参考电阻串连分压之后经AD转换之后送回单片机，再由LCD进行显示。在待测电阻插入时，用户手动输入设定阻值与误差，与测试值进行比较，若在范围内，则测试成功。辅助装置模块中，单片机首先驱动电机转动，导致旋转电位器联动后，将现在电位器的阻值送至AD转换，经过单片机，最后送至LCD显示不同角度时的阻值变化，从而连成线性曲线图。具体流程框图如图1所示。下面分别论证这几个模块的选择。电机电机驱动旋转电位器待测电阻单片机A/D转换键盘显示自动换挡参考电阻图1系统总

5、体框图1.1单片机模块的论证与选择方案一：用AT89C52作为处理器，运算速度慢，性能差，抗干扰能力弱。方案二：用STC12C5A60S2作为处理器，运算速度快，性能强大，且抗干扰能力也比STC89C52强。基于上述考虑，选择方案二。141.2A/D转换模块的论证与选择方案一：选取ADC0809芯片，8位数据输出，不满足现在至少10位数据输出的要求。方案二：选取AD574芯片，12/8位数据输出，满足现在至少10位数据输出的条件，且转换速度较快，性价比高。基于上述考虑，选择方案二。1.3显示模块的论证

6、与选择方案一：用LED数码管进行显示。数码管由于显示速度块，使用简单，显示效果简洁明了而得到广泛的应用。但是由于本课题要同时显示两个方向的倾角角度，显示的信息量较小。方案二：用LCD液晶进行显示。LCD有明显的优点：微功耗、显示信息量大、字迹清晰、美观、视觉舒适；可以用中文LCD液晶进行菜单显示，使整个控制系统更加人性化。基于上述考虑，选择方案二。2系统理论分析与计算2.1电阻测量原理本系统采用5V基准电压，利用OP37进行分压，之后测量被测电阻上端的电压，将电压传送给AD574，进行模数转换。因为系

7、统设计电阻测量量程100Ω、1KΩ、10KΩ、10MΩ四档，因此分别选用4.5MΩ、900KΩ、90KΩ、9KΩ、900Ω和100Ω的精密电阻组成10MΩ电阻与被测电阻串联，进行分压式测量电阻。设被测电阻阻值为Rx，电路进行自动换挡后所得到的总电阻阻值为R，Rx的电压为Vx，则，Vx=Rx/(R·Rx)·5VVx将会传入AD574进行模数转换，A/D转换后的数据输入单片机进一步进行处理，然后将阻值显示在液晶上。2.2自动量程转换若无被测电阻加载，则各个档位的分压分别为10MΩ档位直接对应5V基准电压，

8、10KΩ档位为5V×（4.5MΩ+4.5MΩ+900KΩ+90KΩ)/10MΩ=4.995V1KΩ档位为5V×（4.5MΩ+4.5MΩ+900KΩ+90KΩ+9KΩ)/10MΩ=4.9995V，100Ω档位为5V×（4.5MΩ+4.5MΩ+900KΩ+90KΩ+9KΩ+900Ω)/10MΩ14=4.99995V。系统上电将会直接接通10MΩ档位，当加上被测电阻Rx时，系统将在被测电阻Rx上所得到的电压传送给AD574进行模数转换，然后将转换后的数据给单片