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基于C8051F340的智能万用表设计

?电气与自动化?徐见炜?基于C8051F340的智能万用表设计

基于C8051F340的智能万用表设计

徐见炜

(浙江工业职业技术学院,浙江绍兴312000)

摘要:以C8051F340单片机为控制核心,采用24位模数转换芯片AD7714,设计了一台高精

度自动量程数字万用表。除具备万用表基本测量功能外,还具有自动量程转换功能和频率测

量功能,并且可以自动对测得的数据进行数字校准。通过实验测试,系统满足设计要求,具有

高精度、高可靠性等特点,有很好的实际应用价值。

关键词:单片机;自动量程;AD7714;数字万用表

中图分类号:THl2文献标志码:B文章编号:1671—5276(2012)04-0189-04

DesignofIntelligent

MultimeterBasedonC8051F340

XUJian—wei

(ZhejiangIndustryPolytechnicCollege,Shaoxin312000,China)

Abstract:ThispapertakesC8051F340singlechipasthecentralcontrolleranduses24bitA/DconverterchipAD7714todesignaau-tomaticscaling-rangedigitalmultimeterwithhighaccuracy.Exceptforbasicmeasuringfunctionofamultimeter,itcanbeusedtoshiftmeasuringrangeautomaticallyandmeasurefrequency’svalue.aswellascalibratethosemeasurednumbersautomatically.Throughthetest,itisverifiedthatthismultimetercanfulfilltherequirementsofthedesign,highaccuracy,reliabilityandpracticalap?plication.

Keywords:singlechip;automaticscaling-range;AD?714;digitalmultimeter

0引言

近年来,随着现代科学技术和微电子技术的发展,电子测量技术所面临逐渐增多的测试任务,测量范围日益扩大,测量速度和测量精度不断提高。尤其是微处理器问世以来,数字化仪表也得到了迅速的发展,出现了各种各样的智能化数字测量仪表,而且功能日趋完善,有的甚至还具有自动校准功能。以单片机为核心部件的智能仪器仪表是推动智能仪器仪表向智能化、多功能化、高速高精发展的动力。这里介绍一种基于C8051F340单片机的高精度自动量程四位半万用表,除具备万用表基本的测量电压、电流、电阻、电容之外,还具有测量频率功能。

1系统总体设计

本设计以C8051F340单片机为控制核心,由被测信号功能转换电路、模数转换器、测频电路等模块组成,频率测量之外,所有被测信号均经过功能转换电路统一转换为直流电压信号,然后经24位A/D转换模块进行模数转换,再经过单片机数字校准与数字滤波运算处理后,转换为相应的电压值,并结合继电器完成量程的自动转换,从而通过显示模块实时显示测试参数,整体框图如图l所示。

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区习::单片机

控制系统

匡习:

图1系统总体框图

2C8051F340单片机

C8051F340拥有高速、流水线结构的8051兼容的CIP一51内核(可达48MWS),全速、非侵入式在系统调试接口(片内C2口)。这是一个倍速5l内核,3.3V电压供电、低功耗单片机,双UART,SMBus/L2C,SPI便于通讯,其内部带有USB通信口,64K字节Flash,5376字节RAM和40个I/O口并且内含有温度传感器、两个比较器,带有4个定时器,可以编程选择工作模式,还有一个USB控制器收发器。具有非常强的处理能力,非常适合一些对处理要求比较高的嵌入式系统,因此,C8051F340单片机在许多领域内得到了广泛的应用。

作者简介:徐见炜(1980一),男,浙江嵊州人,讲师,学士学位,研究方向:智能控制、嵌入式系统技术、检测装置与仪表。

MachineBuildinggAutomation,J“n2012,41(4):189~192?189?万方数据

基于单片机的数字万用表设计

题目:基于单片机的数字万用表设计 院系: 机电工程系 专业: 机电一体化 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期:

摘要 本次设计用单片机芯片AT89s52设计一个数字万用表,能够测量交、直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容,四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、电容测试芯片电路、51单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定,使系统整体精度得以保障,本电路使用了AD0809数据转换芯片,单片机系统设计采用AT89S52单片机作为主控芯片,配以RC上电复位电路和11.0592MHZ震荡电路,显示芯片用TEC6122,驱动8位数码管显示。程序每执行周期耗时缩到最短,这样保证了系统的实时性。 关键词数字万用表AT89S52单片机AD转换与控制

)目录 目录 摘要 (ii) Abstract ............................................... 错误!未定义书签。绪论 .. (4) 1. 数字万用表设计背景 (6) 1.1数字万用表的设计目的和意义 (6) 1.2 数字万用表的设计依据 (6) 1.3数字万用表设计重点解决的问题 (6) 2 数字万用表总体设计方案 (6) 2.1数字万用表的基本原理 (6) 2.2 数字万用表的硬件系统设计总体框架图 (12) 2.3硬件电路设计方案及选用芯片介绍 (13) 2.3.1 设计方案 (13) 2.3.2 芯片选择及功能简介 (14) 2.4数字万用表的硬件设计 (24) 2.4.1分模块详述系统各部分的实现方法 (24) 2.4.2 数字万用表控制硬件整体结构图 (29) 2.4.3 电路的工作过程描述 (29) 3. 系统软件与流程图 (30) 3.1 电路功能模块 (30) 3.2系统总流程图 (30) 3.3物理量采集处理流程 (32) 3.4电压测量过程流程图 (32) 3.5电流的测量过程流程图 (34) 3.6电阻的测量过程流程图 (35) 3.7电容测量过程流程图 (36) 结论 (37) 致谢 (38) 参考文献 (39)

数字万用表的设计

单片机数字万用表的设计 一、引言 数字万用表是一种多用途电子测量仪器。它采用数字化测量技术,把实际测量的模拟量,转化为离散的数字量进行输出显示,主要用于物理、电气、电子等测量领域,一般包含电流表(安培计)、电压表(伏特计)、电阻表(欧姆计)等功能,也称为万用计、多用计、多用电表或万用电表。 万用表是电子和电气技术领域必备的测量仪器,用于测量电子电路中的各种物理量(电压、电流、电阻等),常作为基本故障诊断的便携式装置,也有放置在工厂或实验室工作台上作为桌上型装置。有的万用电表分辨率能达到七、八位数,常用在实验室,作为电压或电阻的基准,或用来调校多功能标准器的性能。相比传统的指针式万用表,数字万用表具有以下的主要优点: (1)数字显示直观准确,无视觉误差,读数准确; (2)测量精度和分辨率都很高; (3)输入阻抗高,减少对被测电路的工作影响; (4)电路集成度高,便于组装和维修; (5)测量功能齐全,测量速率快; (6)保护功能齐全,有过压、过流保护电路; (7)功耗低,抗干扰能力强; (8)便于携带,使用方便。 本次设计的任务是制作一个数字万用表,可实现如下的功能及要求: (1)可以测量直流电压、直流电流和电阻; (2)能将测量得到的数值直观、准确地显示出来,并标明相应的单位; (3)具有超量程时的报警提示。 二、系统硬件分析与设计 数字万用表的基本功能是,能够测量直流电压、电流以及电阻的阻值,数字万用表的基本组成由图1所示,其中,模数转换是数字万用表的核心:

图1.数字万用表的基本原理图 如图2所示,本设计将由以下几大部分组成。包括:复位电路、震荡电路、A/D转换和控制、测量值输出、超量程报警和档位选择。 其中,复位电路用于单片机上电复位使系统清零;震荡电路为单片机提供精确的时钟频率,使电路工作更加稳定;A/D转换和控制部分负责模数转换及输入输出信号的控制;测量值输出则负责显示待测物理量大小的数值;超量程报警用于超出量程范围时的报警提示,提醒使用者更换量程。 图2.硬件系统总体设计框图 1、STC的89C52单片机的特点及功能介绍 (1)89C52单片机的主要特点及功能特性 89C52是一款低电压,高性能的8位CMOS型单片机,片内有8k字节以Flash 闪存为介质的,能擦写的只读程序存储器及256字节的随机存取数据存储器。89C52型单片机仍属于51单片机家族群,都支持一个共同的指令集(MSC-51),

数字电子技术基础课程设计DT-830B数字万用表报告

数字电子技术基础课程设计DT-830B数字万用表报告

三亚学院 2011~2012学年第2学期 数字电子技术基础课程设计报告 学院: 理工学院 专业: 测控技术与仪器 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2012年9月7日

目录 一、设计任务与要求……………………………………… 二、电路原理……………………………………………… 三、总原理图及元器件清单……………………………… 四、装配过程……………………………………………… 五、电路功能测试………………………………………… 六、结论与心得……………………………………………

DT-830B数字万用表的组装与调试 一、设计任务与要求 1、设计要求: 学习了解DT830B数字万用表,熟悉它的工作原理。然后安装并调试数字万用表。通过对DT830B数字万用表的安装与调试实训,了 解数字万用表的特点,熟悉装配数字万用表的基本工艺过程、掌握基本 的装配技艺、学习整机的装配工艺、培养自身的动手能力以及培养严谨 的学习工作作风。 DT830B由机壳熟料件(包括上下盖和旋钮)、印制板部件(包括插口)、液晶屏及表笔等组成,组装成功关键是装配印制板部件。因为 一旦被划伤或有污迹,将对整机的性能产生很大的影响。整机安装的流 程图如下所示: 3)认识DT830B数字万用表的液晶显示器件、印制板部件等。 4)安装制作一台DT830B数字万用表。 5)根据技术指标测试DT830B数字万用表的主要参数 6)校验数字式万用表,减小其误差。

二、电路原理 DT830B电路原理它是3位半数字万用表。 数字万用表的核心是以ICL7106A/D转化器为核心的数字万用表。A/D转化器将0~2V范围的模拟电压变成三位半的BCD码数字显示出来。将被测直流电压、交流电压、直流电流及电阻的物理量变成0~2V的直流电压,送到ICL7106的输入端,即可在数字表上进行检测。 为检测大于2V的直流电压,在输入端引入衰减器,将信号变为0~2V,检测显示时再放大同样的倍数。 检测直流电流,首先必须将被测电流变成0~2V的直流电压即实现衰减与I/V 变换。衰减是有精密电阻构成的具有不同分流系数的分流器完成。 电阻的检测是利用电流源在电阻上产生压降。因为被测电阻上通过的电流是恒定的,所以在被测电阻上产生的压降与其阻值成正比,然后将得到的电压信号送到A/D转换器进行检测。 三、总原理图及元器件清单

MAS830L_数字万用表装配实验报告

MAS830L 数字万用表装配实验报告 实验日期: 5月5 实验名称:MAS830L 数字万用表装配 一:实验目的 1、 通过MAS830L 数字万用表装配实验,进一步加深对数字万用表电路原理的认识,能熟练的测量 各种物理量。 2、 了解ICL7106的各个引脚和他的数模转换功能。 3、 了解液晶显示的原理和使用方法。 4、 初步学会通过电路图焊接电路板。掌握一些简单的电路焊接工艺。 5、 了解各种测试仪器的用法并样品进行测试和矫正 二:实验器材 1、 MAS830L 型31/2位数字万用表的各种零配件和相关的材料说明。见MAS830L 元件清单(一)和 MAS830L 元件清单(二)。 2、 焊接电路板所需的烙铁和锡以及松香。 3、 一个标准的数字万用表、螺丝刀、镊子、刀片等。 三:实验原理 1、ICL7106原理介绍 ICL7106是目前广泛应用的一种3?位A/D 转换器,能构成3?位液晶显示的数字电压表。 一、ICL7106的工作原理 1. ICL7106的性能特点 (1)采用+7V ~+15V 单电源供电,可选9V 叠层电池,有助于实现仪表的小型化。低功耗(约16mW ),一节9V 叠层电池能连续工作200小时或间断使用半年左右。 (2)输入阻抗高(1010Ω)。内设时钟电路、+2.8V 基准电压源、异或门输出电路,能直接驱动3?位LCD 显示器。 (3)属于双积分式A/D 转换器,A/D 转换准确度达±0.05%,转换速率通常选2次/秒~5次/秒。具有自动调零、自动判定极性等功能。通过对芯片的功能检查,可迅速判定其质量好坏。 年级:14机电1 班组: 姓名: 朱宇凯 学号: 144030308

最实用的数字万用表巧妙测量方法

你也许不知道的数字万用表用法 本文章纯本人手打,希望您点击右边五角星评价,谢谢您 一、区分火线和零线 数字万用表的交流电压挡ACV非常灵敏,能够感应到微弱的电压信号。可以利用这点来区分火线和零线。 方法1:使用交流电压20V挡(或者2V挡),取下黑表笔,只用红表笔,用表笔笔尖一次测量电源插座的两个孔,其中显示数值大的一次为火线,另一次是零线。 方法2:非接触测量。直接隔着导线绝缘层辨别火线。使用交流2V挡,用红表笔一次接触两根导线,读数较大的一次是火线。 二、寻找导线中短线位置 使用交流2V挡。把短芯的绝缘线一端接220V交流电,另一端悬空。从接火线那端开始,将红表笔沿着绝缘皮移动,显示出的电压是零点几伏,如果在某个位置突然降低到零点零几伏,说明此处短线。 三、检测外壳是否带电 使用交流200V挡,拔下黑表笔,只使用红表笔,接触外壳,如果此时数值为零,说明外壳不带电。如果显示数值在15V以上,说明存在漏电现象。 如果数值小于15V,可以把黑表笔接COM上,并把黑线在左手四指头上绕3匝以上,注意手不要碰笔头,然后用红笔测外壳,此时读数如果增加到15V以上,说明外壳带电。 四、测量静电 使用200MV DC挡,黑表笔悬空,用红表笔接触被测物表面,读数越大,说明静电电压越高,如果读数有负号,说明被测物带负电。 五、测量电池 使用直流200MA 挡。此挡的表内电阻为1欧姆,检测1.5V电池的时候,串联上一个36欧姆的限流电阻,然后测电池两端。根据公式: 输出电流I=E/(1+36)=1.5/37=41MA 左右 如果测量值比这个小很多,说明电池已经失效。 对于其他电池,参考下表的正常数值: 因为新电池的内阻很小,旧电池的内阻很大,导致输出电流减小。 六、测量逻辑电平 使用直流2V挡,可以测量TTL,CMOS集成电路的逻辑电平。因为,TTL电路逻辑0通常为0.2V,不高于0.4V,逻辑1通常3.3V,不低于2.4V。CMOS集成电路,逻辑0接近电源电压负端,逻辑1接近电源正端,一般不超过18V。

简易万用表的设计

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f517025195.html, 简易万用表的设计 作者:王流凤 来源:《科教导刊·电子版》2015年第13期 (西南交通大学信息科学与技术学院四川·成都 611756) 摘要本系统是通过使用8位STC89C52单片机来实现对数据的处理,不仅低功耗,还高性能,可以实现对电阻、电容的测量。电阻、电容是由555多谐振荡电路产生,STC89C52的定时器可以利用外部时钟源来计数,将RC的测量电路产生的频率作为单片机STC89C52的时钟源,通过计数则可以计算出所测频率,再通过该频率计算出各个参数。 关键词 555多谐振荡电路起振电路复位电路数码显示 中图分类号:TM938.12 文献标识码:A 1方案设计及分析 测量电子元器件集中参数R 、C的仪表种类较多,方法也各不相同,但是都有其优缺点;一般来说测量方法计算起来都很复杂,不易实现测量自动化及实验智能化。本次设计是运用把电子元件参数R 、C转化为频率信号f,然后用单片机计数后来算出对应参数,并显示出来,其转换原理分别是RC振荡,这样就实现把模拟量近似转换为数字量,而频率f是单片机很容易处理的数字量,这种数字化的处理使我们的仪器实现智能化。 2 STC89C52 STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有 传统51单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash,使 得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 3系统硬件设计及电路 系统分为三个部分,分别有测量电路部分,通道选择部分,控制部分,STC89C52单片机将根据所选通道,通过IOA4和IOA3向模拟开关送两个地址信号,取得振荡频率,然后根据所测频率来判断是否更换量程,又或者是把数据处理后,得出相应的参数。电阻测量电路:电阻的测量是通过“脉冲计数法”来进行测量的,用555构成的多谐振荡电路来实现,通过计算振荡频率的大小来得出所测电阻的阻值。电容测量电路:电容同样是采用“脉冲计数法”,由555多谐振荡电路来实现其功能,通过所测频率的大小来得出电容大小。多项选择电路:利用 CD4052来实现测量类别的转换,CD4052是一个双4选二的多选开关,当选择了某个频率之

数字万用表设计报告

智能数字万用表 郭盛,谢鹏程,王飘,张玙姣 摘要:本设计能够精准的测量直流电压、交流电压和电阻。电阻测量是采用xxxxxx;交流测量是用AD637真有效值转换芯片将交流信号转换成直流电压后测量,可以实现10MΩ的输入阻抗和高安全性。电路中关键器件采用精密运算放大器OPA07;ADC采用ICL7135芯片;控制器选用89C52单片机,实现了低功耗,量程自动切换功能。另外,通过利用继电器,实现了测量档位转换的便捷和可靠性。系统采用键盘输入,液晶显示输出,人机交互灵活,界面友好,操作简单。该作品的性能指标达到了题目的设计要求。 关键字:数字万用表、ICL7135、89C52单片机

一、系统方案 1.题目任务要求及相关指标要求分析 系统主要分为:直流电压、交流电压和电阻测量三部分。直流电压和交流电压制作的指标都不高,实现起来比较容易。 系统最主要的问题是电阻测量。XXXXXXXXXXX 2.方案论证与比较 (1)交流有效值测量方案 方案一:模拟运算法。根据有效值的数学定义,用集成器件乘法器、开放器等依次对被测信号进行平方、平均、开方等计算直接得到交流信号输出有效值。这种方案的测量动态范围小,精度不高且当输入信号的幅度变小时,平均器输出电压的平均值下降很快,输出幅度很小。 方案二:交流整形电路。采用AD637集成真有效值转换芯片,把交流电压信号转换为幅值等于交流有效值的直流电压信号,再对直流电压信号进行测量,这种方案电路简单、响应速度快、失真度小,工作稳定可靠,故采用此种方案。 (2)电阻测量部分 方案一:电阻比例法。基于双积分式A/D转换,采用比例法构成的电阻-数字的转换。比例法测量原理图如图1所示。 此方案由于在电阻Rx、Rs中流过相同的电流,因此不需要精密的基准电流源,但需要计数器和基准时钟发生器且电路复杂。 方案二:恒流源法。XXXXXXXXXXX

数字万用表的组装与调试实验报告doc

数字万用表的组装与调试实验报告 篇一:万用表组装_设计性实验报告 北京交通大学大学物理实验 设计性实验 实验题目 学院 班级学号姓名首次实验时间年月日 指导教师签字 目录 一.实验任务 ................................................ ................................................... .. (4) 1.分析研究万用表电路,设计并组装一个简单的万用表。 (4) 二.实验要求 ................................................ ................................................... .. (4) 1.分析常用万用表电路,说明各挡的功能和设计原理 ................................................

4 2.设计组装并校验具有下列四挡功能的万用表 ................................................ ............ 4 3.给出将X100电阻挡改造为X10电阻挡的电 路 ................................................ .. (4) 三.实验主要器材 ................................................ ................................................... ........................... 4 四.实验方案 ................................................ ................................................... .. (5) 1.测定给定的微安表头的量程I0和Rg。 .............................................. ....................... 5 2.按照如图所示电路进行分流,制作出1mA直流电流表。 ...................................... 5 3.按照如图所示全桥整流电路图制作直流电源。 .............................................. . (5)

教大家如何用数字万用表对三极管 MOS管正确测量(有图,有真相)

由于原贴无法编辑,于是重新开了张贴,哪位斑竹看到后,把我原来的同名贴删除掉,谢谢。 所有图片已经编辑好了,如果觉得好一定要支持哦,你们的回帖是我发贴的最大的动力。。。 下面是三极管的架构以及在电路图中的各种标识方法

万用表打到二极管档(蜂鸣档)对三极管测量时...首先我们要确定哪只脚是b极.于是用红表笔接触其中任意一只脚不动.用黑表笔去接触另外两只脚.如果能够测得两组相近且小于1的数字.说明此时红笔接触的就是b极.如果测得两组数字不相近..那说明此时红笔接触的不是b 极..应把红笔换一只脚..黑笔去测另外两只脚...直到找到b极为止...假设我们知道哪只脚是b 极...怎样去判断另外两只脚c极和e极呢?如下图:

图中红笔为b极.黑笔在另外两脚分别没得两组相近的数据..其中有一组数据会稍微大一点...此脚即为e极.小的那脚则为c极....并且我们知道此管为NPN三极管.因为红笔在b 极! 而对于PNP型三极管的测量方法也一样...只不过是黑表笔在b极..红笔接触另外两脚能测得两组相近的数据.,如下图: 下面是对场效应管的测量方法 场效应管英文缩写为FET.可分为结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管(MOSFET),我们平常简称为MOS管.而MOS管又可分为增强型和耗尽型而我们平常主板中常见使用的也就是增强型的MOS管. 下图为MOS管的标识

我们主板中常用的MOS管G D S三个引脚是固定的。。。不管是N沟道还是P沟道都一样。。。

把芯片放正。。。从左到右分别为G极D极S极!如下图: 用二极管档对MOS管的测量。。。首先要短接三只引脚对管子进行放电。。。 1然后用红表笔接S极.黑表笔接D极.如果测得有500多的数值..说明此管为N沟道..

简易数字万用表的设计

2013年江西省大学生电子设计简易数字万用表 (C 题) 2013年5月28日

目录 摘要 0 一.设计任务 (1) 二.系统方案 (2) 三.理论分析与计算 (3) 3.1器件的选择与比较 (3) 3.2 测量电路的设计和分析 (3) 3.2.1 模数(A/D)转换与数字显示电路 (3) 3.2.2 多量程数字电压表原理 (3) 3.2.3 多量程数字电流表原理 (4) 3.2.4 电阻的测量原理 (5) 3.2.5 电容测量原理 (6) 四.电路设计与程序设计 (7) 4.1 直流电压测量电路 (7) 4.2 直流电流测量电路 (7) 4.3 电阻测量电路 (8) 4.4 测电容电路 (8) 4.5 最小系统电路 (9) 五.测试方案 (10) 5.1 硬件调试 (10) 1.测试仪器 (10) 2.测试方法 (10) 5.2 软件调试 (10) 5.3 硬件软件联合调试 (10) 模块程序设计法的主要优点是: (10) 5.4测试流程 (11) 5.4.1 整体测试流程 (11) 5.4.2电压测试流程 (11) 5.4.3 电阻测量流程 (11)

5.4.4 电流测试流程 (12) 参考文献 (13)

摘要 本次设计用单片机芯片STC12C5A60S2设计一个数字万用表,能够测量直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容和电感,四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、555振荡电路、51单片机最小系统、显示部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定,使系统整体硬件更简单,本电路使用了STC12C5A60S2自带的AD,它单片机系统设计采用STC12C5A60S2单片机作为主控芯片,配以RC上电复位电路和11.0592MHZ 震荡电路,显示用四位数码管。程序每执行周期耗时缩到最短,这样保证了系统的实时性。 关键字:数字万用表;单片机;AD转换

智能数字万用表的设计

湖北经济学院 电子设计大赛设计报告 课题名称:数字智能万用表 指导教师:汪成义王金庭刘光然学生姓名:汪凡夏晶晶张薇 学生院系:电子工程系 时间: 2011年7月

智能数字万用表 一 设计目的 1、培养综合性电子线路的设计能力。 2、掌握综合性电子线路的安装和调试方法。 3、学会基于M3进行软件设计。 二 任务及要求 1、任务 设计并制作一台具有直流电压、交流电压和电阻测量功能的智能数字万用表。示意图如图1所示。 图1 智能数字万用表示意图 2、要求 1、基本要求 (1)2 1 3数码显示,最大读数1999。

(2)直流电压量程:、2V 、20V ,精度为%1个字;输入阻抗≥10MΩ。 (3)交流电压量程:、2V 、20V ,精度为%2个字(以50 Hz 为 基准);输入阻抗≥10MΩ;频率响应范围为40~1000Hz 。 (4)电阻量程: 2Ω、200Ω、2M Ω,精度%2个字。 2、发挥部分 (1)直流电压测量具有自动量程转换功能。 (2)具有“自动关机”功能,即在测量过程中,若1分钟内无任何键按下,仪器会自动关闭显示并处于低功耗状态;再按任意键,仪器能返回“自动关机”前的工作状态。 (3)具有相对误差(△%)测量功能,即在进行某项测量时,首先通过示屏提示用户从键盘输入标称值,一旦输入确认后,仪器能显示相对误差中的△值。 (4)其它。 三 总体设计方案 1、系统模块图 根据题目要求和本系统的设计思想,系统主要包括图2所示的模块: 图2系统模块框 被 测 量 输 入 电测阻 测直流 测交流 交测直流转换电路 电阻测量电路 量 程 自 动 转 换 电 路 A/D 转换电路 单 片 机 系 统 键盘与显示

数字万用表课程设计报告材料

中国石油大学胜利学院电子技术课程设计总结报告 题目:数字万用表的组装与调试 学生姓名: 系别: 专业年级: 学号: 指导教师: 2015年1月3日

一、设计任务与要求 1、任务:学习了解DT830T数字万用表,熟悉它的工作原理。然后安装并调试数字万用表。通过对DT830T数字万用表的安装与调试实训,了解数字万用表的特点,熟悉装配数字万用表的基本工艺过程、掌握基本的装配技艺、学习整机的装配工艺、培养自身的动手能力以及培养严谨的学习工作作风。DT830B 由机壳熟料件(包括上下盖和旋钮)、印制板部件(包括插口)、液晶屏及表笔等组成,组装成功关键是装配印制板部件。因为一旦被划伤或有污迹,将对整机的性能产生很大的影响。整机安装的流程图如下所示 2要求: 1) 了解数字万用表特点以及它的发展趋势。 2) 熟悉万用表装配技术的基本工艺过程。 3) 认识DT830T数字万用表的液晶显示器件、印制板部件等。 4) 安装制作一台DT830T数字万用表。 5)根据技术指标测试DT830T数字万用表的主要参数 6) 校验数字式万用表,减小其误差。 二、系统框架原理与设计 DT830T电路原理它是3位半数字万用表。其特点:分辨力强、准确度高(±0.5%~±1.5%)、测试功能完善、测量速率快、显示直观、耗电省、过载能力强、便于携带。发展趋势:自动量程,显示图形“数字/模拟条图”双显示数字万用表克服了不能反映被测量连续度化的不足。总体电路原理相关说明数字万用表由以下几部分功+能组成,复原电路、震荡电路、ADC输入、被测量显示、ADC使能控制。复位电路用来清零进行下一次的测量;震荡电路用来消除一些外来干扰,使电路工作更加稳定;ADC输入则是将输入量进行AD转换;测量显示就是显示测量的数值。 数字万用表的核心是以ICL7106A/D转化器为核心的数字万用表。A/D转化器将0~2V范围的模拟电压变成三位半的BCD码数字显示出来。将被测直流电

数字万用表原理及详细介绍

数字万用表 :XXX 学号:XXXXXX 专业:08电子信息工程X班 数字万用表DMM(Dital MultiMeter)采用大规模集成电路和液晶数字显示技术,具有结构简单、测量精度高、输入阻抗高、显示直观、过载能力强、功能全、耗电省、自动量程转换等优点,许多数字万用表还带有测电容、频率、温度等功能。 本课题的主要容是理解DT-830型数字万用表的基本结构和原理,通过数字万用表的组装与调试,培养电子产品安装测试技能。 万用表的概述 数字万用表是采用集成电路模/数转换器和液晶显示器,将被测量的数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表。 1.数字万用表的组成 数字万用表是在直流数字电压表的基础上扩展而成的。为了能测量交流电压、电流、电阻、电容、二极管正向压降、晶体管放大系数等电量,必须增加相应的转换器,将被测电量转换成直流电压信号,再由A/D转换器转换成数字量,并以数字形式显示出来。它由功能转换器、A/D转换器、LCD显示器、电源和功能/量程转换开关等构成。 常用的数字万用表显示数字位数有三位半、四位半和五位半之分。对应的数字显示最大值分别为1999,19999和199999,并由此构成不同型号的数字万用表。 2.数字万用表的面板 (1)液晶显示器:显示位数为四位,最大显示数为±1999,若超过此数值,则显示1或-1。 (2)量程开关:用来转换测量种类和量程。 (3)电源开关:开关拨至"ON"时,表电源接通,可以正常工作;"OFF"时则关闭电源。 (4)输入插座:黑表笔始终插在"COM"孔。红表笔可以根据测量种类和测量围分别插入"V·Ω "、"mA"、"10A"插孔中。 1模数转换与数字显示电路 常见的物理量都是幅值连续变化的所谓模拟量。指针式仪表可以直接对模拟

简易万用表的设计与制作

简易万用表的设计与制作 万用表是常用的测量工具,主要是由直流计及若干电阻构成。由于万用表具有具有多用途用方便等优点,有着广泛的应用。本实验主要熟悉万用表的设计及校正。 一 实验目的 1. 了解万用表测量电压、电流以及电阻的基本原理。 2. 掌多量程万用表的制作方法。 二 实验原理 万用表主要由磁电式电流计以及一系列电阻构成。由磁 电式电流计和不同阻值的分流电阻可构成不同量程的电流 表,同样,磁电式电流计和不同阻就构成了不同量程的电压 表。电流计允许通过的最大电流称为电流计量程,用g I 表示, 电流计线圈有一定的电阻称为电流计内阻,用g R 表示。量程 g I 与内阻g R 是电流计特性的两个重要参数。 要将磁电式电表改装成量程为I 的电流表,只需在 电表表头两并联一分流电阻,分流电阻阻值按一下公式 计算:)/(g g g s I I I R R -?=。 并联不同的分流电阻可 构成不同量程的电流表,如图1所示电流表有四个不同 量程。 如果要将电流计改装成量程为U 的电压表,则电 流计需串联一分压电阻,分压电阻阻值按如下公式计 算:g g x R I U R -=。串联不同的分压电阻,得到不同 量程的电压表,如图2所示。 如果要将表头改成欧姆表,可由图3说明原理, 开始短接a 、b 两端,调节电阻R ’使得电流计满刻度,此时:' R R E I g O +=,则当x R 接入回路后,回路电流为:x g x R R R E I ++=(E 为电池电动势,g R 为表头内阻,x R 为待测电阻)。所以,一旦E 、g R 、R ’确定后,回路电流仅由x R 决定。当'R R R g x +=时, 2 o x I I =,此时电流表指针指向刻度线中点,这时的电阻x R 称为欧姆表的中值电阻。由此方法可在电流计面板上刻度以显示不同的阻值电阻x R 。由于x I 与x R 呈非线性关系,所以欧姆表刻度为非均匀刻度,另外,实际是作为电源的电池也 非恒定,所以欧姆表还需作零欧姆调整,实际电路中应增加零欧姆调整电位器。 如果要扩大欧姆表量程,可以采用一下两种方法,一是电流计两端并联不 同的分流电阻,二是可提高电源电压。 三 实验内容

智能数字万用表的设计

智能数字万用表的设计 摘要:本智能数字万用表由凌阳SPCE061A单片机、MC14433——3 位A/D 转换电路、自动量程转换电路、交直流转换电路和大、小电阻测量电路组成,能够对交流电压、直流电压、大电阻和小电阻进行精确测量。使用凌阳SPCE061A 单片机作为控制模块,实现量程自动转化;使用MC14433实现A/D转换;使用简易软键盘、凌阳SPLC501液晶显示模组实现输入和显示;使用单片机读取MC14433的数字信号来控制模拟开关,从而改变反馈电阻的大小实现档位的不同选择;本设计能够准确对被测量进行测量,所有性能指标符合要求。 关键词:数字万用表单片机 MC14433 交直流电压测量电阻测量 一、方案论证 1.交流电压的测量:由于交流电压不能直接测量,必须转换为直流电压。转换方案有3种: 方案一、热电偶测量法:根据交流有效值的物理定义来实现测量的,利用热电偶电路平衡原理通过两端的电势比较得到有效值。但热电偶转换线性度差,且热电偶具有配对较难、响应速度慢、负载能力差等缺点。 方案二、模拟运算法:根据有效值的数学定义,用集成器件乘法器、开放器等依次对被测信号进行平方、平均、开方等计算直接得到交流输入信号的有效值。这种方案测量的动态范围小、精度不高且输入信号的幅度变小时,平均器输出电压的平均值下降值很快、输出幅度很小。 方案三、交流整形电路:使用AD637等集成有效值转换芯片,把交流电压信号转换为幅值等于交流有效值的直流电压信号,在对直流电压进行测量,这种方案电路简单、响应速度快、失真度小、工作稳定可靠。 综上,采用方案三进行交流电压的测量。 2.小电阻的测量:由于小电阻在通入电压后发热,测量出的电阻值会产生较大的误差,对于小电路有3种方案测量: 方案一、直流电桥测量法。直流电桥又分直流单电桥和直流双电桥。采用这两种方法测量时很多操作需要手动,并且对元件精度要求高,通过数字电位器来改变需要的电阻参数,索然可以实现数控,但数字电位器的每一级步进电阻值不确定,调节困难,用单片机处理计算复杂并且测量时操作不便。 方案二、电阻比例法。电阻比例法采用如图1所示的双积分式A/D转换器电路,可实现电阻——数字的转换。由于在电阻上Rx、Rs中流过相同的电流,因

DT830B数字万用表组装实验报告

课程综合实训报告 题目:DT830B数字万用表组装实验报告 年级: 09级 专业:应用电子技术 学号: 0901001320 学生姓名:肖榕 指导教师:吴燕红龚金伟 2010年12月28日 目录 一、实训目的 (2) 二、项目要求 (3) 三、组装过程 (3) (一)、DT-830B数字万用表 (3) 1.制作目的 (3)

2.制作要求 (4) 3.DT830B数字万用表的特点和工作原理 (4) 4.DT830B数字万用表的安装工艺 (5) (1)、印制板的装配 (5) (2)、液晶屏组件安装 (5) (3)、组装转换开关 (6) (4)、总装 (7) (5)、调试 (8) 四、心得体会 (9) DT830B数字万用表组装实验报告 0901001320 肖榕 一、实训目的 实训是通过具有一定功能和应用价值的一个具体产品的设计与制作,或者一个实际项目的开发与应用,使学生受到工程设计、制造工艺、调试检测和撰写技术报告的系统训练,启迪我们的创新思维,培养我们分析问题和解决问题的综合能力。实验实训环节是非常重要的,他是理论联系实际的主要形式,是实施“教学做合一”教学理念的重要手段,也是激发我们创新意识的有效载体,更是训练、培养学生技术应用能力和实际操作技能的根本途径。 通过实训: ·使我们巩固、加深和学习光电子技术的基础理论、基本知识和技能技能。 ·使我们能正确地选择和使用常用电工仪表、电子仪器及有关实验设计。 ·使我们掌握基本电量及电子元件的测试技术、实验方法和数据的分析处理。

·使我们能应用已学的理论知识设计简单的应用电路,合理选择元器件构成实用的电子小系统。 ·使我们受到基本的实验技能、系统的工程实践和撰写技术报告的初步训练。 ·培养我们严肃认真、实事求是、独立思考、踏实细致的科学作风,树立创新精神,养成良好的工作习惯。 二、项目要求: 1. 分析并读懂无线音乐门铃电路图。 2. 对照电原理图看懂接线电路图。 3. 认识电路图上的符号,并与实物相照。 4. 根据技术指标测试各元器件的主数。 5. 认真细心地安装焊接。 6. 按照技术要求进行调试。 三、组装过程 (一)、DT-830B数字万用表

数字万用表的设计说明

电子工艺实习报告 ------数字万用表的设计

数字万用表的设计 一、摘要: 数字万用表又称数字多用表,简称DMM(Digital Multimeter)。它是由数字电压表DVM(Digital Voltmeter)与各种变换器组成的。其中直流数字电压表示数字万用表的基本组成部分,是数字万用表的核心。数字仪表是把连续的被测模拟量自动地变成断续的、用数字编码方式并以十进制数字自动显示测量结果的一种测量仪表。这是一种新型仪表,它把电子技术、计算机技术、自动化技术与精密电测量技术密切地结合在—起,成为仪器仪表领域中一个独立的分支。数字万用表(DMM)可直接测量电压、电流、电阻或其他电参量,其功能可任意组合并以十进制数字显示被测量的结果,应用十分广泛。本文以DT830B万用表为例。 二、关键词 数字万用表,DT830B万用表,硬件设计,焊接工艺。 三、引言 DT830B万用表是一种常用的万用表,它的技术成熟。而且它的应用广泛,可以测量直流电压、直流电流、交流电压、电阻、二极管的正向导通电压F U以及三极管的放大倍数hFE 等。该表使用7106型的A/D转换芯片,配3 1/2位的LCD液晶显示屏,表使用一只电位器来调整精度,一节9V电池做电源,量程开关兼做电源开关。该表具有体积小、电路简单、分辨力强、准确度高测试功能完善、测量速率快等特点,常用于电气测量,特别适合在校学生和电子爱好者学习、组装,在装配完成的同时也就得到了一款实用的测量工具。 四、数字万用表的功能: DCV:直流电压 ACV:交流电压 DCA:直流电流 R:电阻 F U:二极管的正向导通电压hFE:三极管放大倍数

马实验1数字万用表的应用实验报告

实验一数字万用表的应用 一、实验目的 1 理解数字万用表的工作原理; 2 熟悉并掌握数字万用表的主要功能和使用操作方法。 二、实验内容 1 用数字万用表检测元器件——电阻测量、电容测量、二极管检测、三极管检测; 2用数字万用表测量电压和电流——直流电压及电流的测量、交流电压及电流的测量。 三、实验仪器及器材 1 低频信号发生器1台 2 数字万用表1块 3 功率放大电路实验板1块 4 实验箱1台 5 4700Pf、IN4007、9018 各1个 四、实验要求 1 要求学生自己查阅有关数字万用表的功能和相关工作原理,了解数字万用表技术指标; 2 要求学生能适当了解一些科研过程,培养发现问题、分析问题和解决问题的能力; 3 要求学生独立操作每一步骤; 4 熟练掌握万用表的使用方法。 五、万用表功能介绍(以UT39E型为例) 1概述 UT39E型数字万用表是一种功能齐全、性能稳定、结构新颖、安全可靠、高精度的手持式四位半液晶显示小型数字万用表。它可以测量交、直流电压和交、直流电流,频率,电阻、电容、三极管β值、二极管导通电压和电路短接等,由一个旋转波段开关改变测量的功能和量程,共有28档。 本万用表最大显示值为±19999,可自动显示“0”和极性,过载时显示“1”,负极性显示“-”,电池电压过低时,显示“”标志,短路检查用蜂鸣器。 2技术特性 A直流电压: 量程为200mV、2V、20V、200V和1000V五档,200mV档的准确度为±(读数的0.05%+3个字),2V、20V和200V档的准确度为±(读数的0.1%+3个字), 1000V档的准确度为±(读数的0.15%+5个字); 输入阻抗,所有直流档为10MΩ。 B交流电压 量程为2V、20V、200V和750V四档,2V、20V和200V档的准确度为±(读数的0.5%+10个字), 750V档的准确度为±(读数的0.8%+15个字); 输入阻抗,所有量程约为2MΩ; 频率范围为40Hz~400Hz; 显示:正弦波有效值(平均值响应)。 C 直流电流 量程为2mA、200mA和20A三档,2mA档的准确度为±(读数的0.5%+5个字),200mA 档的准确度为±(读数的0.8%+5个字), 20A档的准确度为±(读数的2%+10个字)。 D 交流电流 量程为2mA、200mA和20A三档,2mA档的准确度为±(读数的0.8%+10个字),200mA

数字万用表报告

电子产品制造工艺报告(万用表的制作流程) 课程:电子产品制造工艺 系别:计算机/软件 班级: 学号: 姓名:

——1008143109 目录 一、电子产品的构成 (3) 1.1数字万用表的概述 (3) 1.2数字万用表的介绍 (3) 1.3电器符号 (4) 1.4 UT51万用表的技术指标与一般特征 (4) 1.5UT51数字万用表安全操作准则 (5) 1.6 数字万用表的基本组成 (6) 1.7数字万用表的原理图: (7) 二、电子产品形成的各阶段应该完成的工艺工作 (8) 2.1组装过程简介 (8) 2.2技术资料1:数字万用表的装配图 (10) 2.3制作工艺流程图: (11) 名词解释: (12) 参考文献: (12)

第一章电子工艺技术入门 一、电子产品的构成 1.1数字万用表的概述 数字万用表是目前在电子测量及维修工作中最常用、最得力的一种工具类数字仪表。数字万用表迄今已有几十年的发展史。近年来,有大规模集成电路构成的新型数字万用表和高档智能数字万用表的大量问世,标志着电子测量领域的一场革命,也开创了想在电子测量技术的先河。目前,我国数字万用表的产量已居世界首位,每年生产近十万台中、低当数字万用表,并向100多个国家的大量出口,占世界中低档数字万用表总长量的85%以上。 数字万用表又称数字多用表,简称DMM(DigitalMultmeter)。它是由数字电压表DVM(DigitalV oltmeter)与各种变换器组成的。其中直流数字电压表示数字万用表的基本组成部 分,是数字万用表的核心。 1.2数字万用表的介绍 图1.1面牌说明

DIY高精度数字万用表

DIY高精度数字万用表 概述: 数字多用表是常用的测量仪器,目前市场常见的是3.5(三位半)和4.5 手持表,用于一般测量,另外高端的则是6.5位以上的台式表,价格较高,用于高精度测量。 随着电子技术的进步,高性能低成本的器件层出不穷,使得制作一部低档的6.5位数字多用表成为了可能,这里介绍这款六位版,就是在性能上、功能上和成本上综合考虑的一种设计实现方案。 设计思想: 选用成品的通用元件:高端DMM采用以恒温深埋齐纳基准——前端为Dual JFET的混合低噪声运算放大器——多斜率积分高速高分辨率ADC 为主轴的测量系统,其中每个部分的制作难度都非常高,而且需要昂贵的仪器进行调试、校准,这样的要求在业余条件下是难以满足的,所以这里采用了相对低成本可靠通用IC 精密带隙基准——单片低噪声斩波稳零放大器——24Bits低噪声ΣΔ ADC 来替代,这样的既可以减少元件采购难度,降低整体成本,最重要的是能得到可靠的性能保证,就是说可以根据DataSheet上标明的最差指标可以计算出系统的整体性能。 放弃高电压,大电流量程:首先对这些量程进行高精度测量本身难度就非常高,而且对系统的输入选择、保护系统提出了很高的要求,元件质量要求高,PCB 面积占用大,最重要的是要为用户人身安全负责,为了避免出现安全问题所以没有设置危险的测量量程。 放弃长期稳定性:要靠数字多用表本身来保证长期稳定性意味着整个系统每个部分都要有很高的长期稳定性,基准要用深埋齐纳基准,分压电阻要用精密电阻网络等等,成本会显著提高,相对而言购买或制作标定好的基准(LYMEX有售)要便宜的多,而且在进行对比测量时可以将整体的精度提高到接近外部基准的水平。 放弃交流测量:由于没有设计交流测量系统的条件,所以没有做。 采用手持设备架构:由于现代MCU的集成度非常高,开发工具越来越简便,加之笔者最近在学习STM32,所以就做成手持设备了。 总的讲设计要素的优先关系如下低成本〉小巧〉低功耗〉高性能

数字万用表设计实验 (4)

数字万用表设计性实验 [概述] 随着数字测量技术的日趋普及,指针式仪表已经逐渐被淘汰,我厂对“指针式改装电表实验”进行了改进,现采用了“数字万用表设计性实验”,使学生对数字电表的原理和使用方法有了深入的理解和应用,深得广大院校师生的好评。 一、实验目的 1.掌握数字万用表的工作原理、组成和特性 2.掌握数字万用表的校准方法和使用方法 3.掌握分压及分流电路的连接和计算 4.了解整流滤波电路和过压过流保护电路的功用 二、实验仪器 1.DM-Ⅰ数字万用表设计性实验仪一台 2.三位半或四位半数字万用表一台(另配) 三、实验原理 1.数字万用表的特性 与指针式万用表相比较,数字万用表有如下优良特性: ⑴高准确度和高分辨力 三位半数字式电压表头的准确度为±0.5%,四位半的表头可达±0.03%,而指针式万用表中使用的磁电系表头的准确度通常仅为±2.5%。 分辨力即表头最低位上一个字所代表的被测量数值,它代表了仪表的灵敏度。通常三位半数字万用表的分辨力可达到电压0.1mV、电流(指电流强度,下同)0.1μA、电阻0.1Ω,远高于一般的指针式万用表。 ⑵电压表具有高的输入阻抗 电压表的输入阻抗越高,对被测电路影响越小,测量准确性也越高。 三位半数字万用表电压挡的输入阻抗一般为10MΩ,四位半的则大于100MΩ。而指针式万用表电压挡输入阻抗的典型值是20~100kΩ/V。 ⑶测量速率快 数字表的速率指每秒钟能完成测量并显示的次数,它主要取决于A/D转换的速率。三位半和四位半数字万用表的测量速率通常为每秒2~4次,高的可达每秒几十次。 ⑷自动判别极性 指针式万用表通常采用单向偏转的表头,被测量极性反向时指针会反打,极易损坏。而数字万用表能自动判别并显示被测量的极性,使用起来格外方便。 ⑸全部测量实现数字式直读 指针式万用表尽管刻画了多条刻度线,也不能对所有挡进行直接读数,需要使用者进行换算、小数点定位,易出差错。特别是电阻挡的刻度,既反向读数(由大到小)又是非线性刻度,还要考虑挡的倍乘。而数字万用表则没有这些问题,换挡时小数点自动显示,所有测量挡都可以直接读数,不用换算、倍乘。 ⑹自动调零 由于采用了自动调零电路,数字万用表校准好以后使用时无需调校,比指针式万用表方便许多。 ⑺抗过载能力强 数字万用表具备比较完善的保护电路,具有较强的抗过压过流的能力。 当然,数字万用表也有一些弱点,如: ⑴测量时不象指针式仪表那样能清楚直观地观察到指针偏转的过程,在观察充放电等过程时不够方便。不过有些新型数字表增加了液晶显示条,能模拟指针偏转,弥补这一不足。 ⑵数字万用表的量程转换开关通常与电路板是一体的,触点容量小,耐压不很高,有的机械强度不够高,寿命不够长,导致用旧以后换挡不可靠。 ⑶一般数字万用表的V/Ω挡公用一个表笔插孔,而A挡单独用一个插孔。使用时应注意根据被测量调换插孔,否则可能造成测量错误或仪表损坏。

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