多路电子数显百分表测量系统的研制

多路数据巡回检测与显示电路专业班级：电子 1035班姓名：朱佩佩时间：1月1日 ---1月12日指导教师：季仁东2007 年 1 月 10日课题：多路数据巡回检测与显示电路一、设计目的1、熟练并掌握各个芯片的引脚的用法和功能。

2、进一步了解元器件的用途和用法3、学会设计多路数据巡回检测、显示和报警电路。

4、掌握模拟、数字、A/D、D/A等电路的综合应用技巧。

5、熟悉并掌握相关集成器件的性能参数及应用。

二、基本要求每个学生都应该明确设计任务和要求，并拟订设计计划，注意掌握进度，按时完成设计分段进行，每一阶段的设计都要认真检查，没有原则错误时才能继续进行下一段设计，一保证设计质量，循序完成设计任务。

设计过程中要独立思考，深入钻研，主动地，创造性地进行设计，反对照抄或依赖老师。

要求设计态度严肃认真，有错必改，只有这样才能保证课程设计达到基本要求，在设计思想，设计方法和设计技能等方面得到良好的发展。

三、设计任务自动化工业生产或大型设备经常需要对生产过程或运行状态的各种工作参数（如压力、温度、流量、电压、电流等）实时的进行巡回检测、监视并报警，以确保系统的稳定可靠性。

本设计的任务是设计并调试多路数据巡回检测、显示与报警电路，其原理框图如下图所示。

图中3路模拟信号分别为温度（T）、直流电压（VDC）与交流正弦电压（UAC）.各路模拟参数的控制要求如下:1. 正常工作温度：测试正常工作温度，T=27±3°C，当T>30°C时，报警（发光显示）；当T<24°C时，报警2.正常直流电压：VDC=（1.5～3.5）V，当VDC<1.5V时，报警（可发光显示）。

3. 交流正弦电压：V AC=（1～2）V，ƒ=1KHZ，观测D/A转换后的电压波形。

3.采样数据的巡回显示。

四、总体方案(一) 原理框图电路分为温度测量与显示，温度传感比较报警，电压比较报警，多路数据检测，A/D转换、译码显示等几部分组成。

图2 瑞士TESA公司无线模块国内市场上的主要竞争对手为桂林广陆数字测控股份有限公司，其研制的无线通信模块产品采用3V电池供电，无线通信采用2.4GHz频段[3]，可以切换连续采集模式（不间断主动发送）和单次采集模式（采集键按下一次发送一次），传输距离为15米，如图1所示。

另外，国内市场上其它产品如德国马尔、日本三丰、英式等产品的数显卡尺的通信系统大都采用无线通信传输技术。

国外市场上如瑞士TESA公司具备60多年精密仪器制造经验，是全球知名的精密计量设备制造商，拥有着5000多种的量具仪产品，广泛使用在图1 广陆数字测控公司的无线模块量具检定：ｗｗｗ．ｃｑｓｔｙｑ．ｃｏｍ量具，其传输距离可达到150米，当无法看到数据传输是否正确时，可以利用声音/光学组合的信号形式，确认数据传输，并能够保证数据没有丢失，这种技术远远超过国内的技术水平。

如图2所示。

日本SONY公司正在开发这种基于无线传输技术方面的新产品，英国NEWALL公司也在着手研发此类产品，这种无线传输技术可以替代原有本文提出的电子数显卡尺通信系统专用模块是采用无线传输技术解决了现有的有线数据传输模块的局限性，即只能靠单一的有线传输端点传输，限，会导致现场设备布线复杂系统传输距离短等弊端难。

而本文研制的无线数据传输模块可以实现多个端点共同传输多的传输，最终传输数据可通过接收图3 系统的总体结构框图图4 数显卡尺传感器芯片的内部结构图5 数显卡尺无线发送实物图控制器控制电路模块主要对数据进行处理、逻辑分析，通过外部供给精准的基准信号；LCD 显示电路部分借助微控制器模块将数据信息显示在液晶上。

3.2 微控制器控制电路模块和LCD显示模块数显卡尺的微控制器控制电路模块采用低价、低功耗的8位PIC 单片机[12]，该款单片机易于编程、易于操作，内部自带EEPROM 和RAM ，为QFN40，内部结构框图如图该款无线通信芯片具有功耗低自嵌通讯协议居系统、环境监测系统等领域集成了8051器、8K 的为3V ，它包括三种工作传输模式分别为：1uA 唤模式、0.4uA 通道的DMA 通用定时器及A/D 转换器，工作温度在-40℃~125℃，这种高度集成化可以节约电流和消耗无线系统的开发成本，当无线模块在发送数据和接收数据的情况下，电流损耗大约24uA 和29uA ，由休眠状态转化为主动状态时间很短，这有助于增长数显卡尺的电池使用寿命。

基于FPGA的多功能电子测量系统的研究与实现的开题报告一、选题背景随着数字电子技术的不断发展和应用，人们对电子测量系统的要求越来越高。

目前常见的电子测量系统大多采用单片机或微处理器作为核心，而基于FPGA的电子测量系统具有高速度、高带宽、可重构性等优点，特别适合于高速数据采集和实时处理，被广泛应用于通信、数字信号处理等领域。

本文拟研究基于FPGA的多功能电子测量系统，该系统可实现多种电子参数的测量，包括电压、电流、功率等，并能进行实时数据采集和处理，利用FPGA的高速并行处理能力来提高系统的效率和性能。

二、研究内容与目标本文将研究基于FPGA的多功能电子测量系统，具体研究内容包括：1. 系统硬件设计：设计FPGA硬件平台，包括FPGA芯片、ADC、DAC、各种传感器和接口电路等。

2. 系统软件设计：设计FPGA软件系统，包括数据采集、数据处理、数据存储和实时控制等。

3. 系统测试与优化：基于实验室测试数据，对系统进行性能测试和优化，提高系统的效率和稳定性。

本文的目标是设计和实现一种高性能、高可靠性的基于FPGA的多功能电子测量系统，该系统可准确测量多种电子参数，并能进行实时数据采集和处理，具有广泛的应用前景。

三、研究方法本文采用如下研究方法：1. 系统设计：参考相关文献和设计资料，设计FPGA硬件平台，包括FPGA芯片、ADC、DAC、各种传感器和接口电路等。

2. 系统实现：利用FPGA开发工具，编写系统软件，包括数据采集、数据处理、数据存储和实时控制等。

3. 实验测试：利用实验室设备，对系统进行测试，测量系统性能指标，并对测试数据进行分析和处理，优化系统性能。

四、预期成果本文的预期成果包括：1. 设计和实现一种高性能、高可靠性的基于FPGA的多功能电子测量系统，该系统可以准确测量多种电子参数，并能进行实时数据采集和处理。

2. 对系统的性能进行测试和优化，提高系统的效率和稳定性。

3. 发表学术论文1篇，撰写本科毕业设计论文1篇。

电测新维度：多功能数字多用表的设计原理随着科技的不断进步，电测技术也迎来了新的发展。

多功能数字多用表作为一种重要的电测工具，已经成为电子领域中不可或缺的设备。

本文将介绍多功能数字多用表的设计原理，并探讨其在电测领域中的应用。

一、引言多功能数字多用表是一种集电流、电压、电阻、电感、电容等多种测量功能于一体的仪器。

其设计原理基于电测技术的基本原理，并在此基础上进行了优化和创新，实现了多种测量功能的集成。

二、多功能数字多用表的基本结构多功能数字多用表由测量部分和显示部分组成。

测量部分包括测量电路和开关电路，用于实现各种测量功能；显示部分则采用数字显示技术，将测量结果以数字形式展示出来。

1. 测量电路多功能数字多用表的测量电路包括电流测量电路、电压测量电路、电阻测量电路等。

这些电路利用电子元件的特性进行电测，并将测量结果传递到显示部分。

2. 开关电路开关电路用于选择不同的测量功能。

通过操作开关，用户可以选择需要进行的测量类型，并切换到相应的测量电路，以实现不同功能的测量。

3. 数字显示技术多功能数字多用表采用数字显示技术，将测量结果以数字形式显示在仪器的显示屏上。

数字显示技术具有显示准确、清晰可见等特点，方便用户读取测量结果。

三、多功能数字多用表的工作原理多功能数字多用表的工作原理是基于电测原理的。

当测量电路接通时，仪器会受到待测电压、电流或电阻的影响，进而产生相应的电信号。

通过对这些电信号进行放大、滤波、数字化等处理，最终得到准确的测量结果，并在显示屏上显示出来。

1. 信号放大测量电路会将待测电压、电流或电阻的微弱信号进行放大，以增加测量的准确性和灵敏度。

2. 信号滤波由于待测电压、电流或电阻受到环境噪声等因素的干扰，测量电路会采取滤波措施，去除这些干扰信号，确保测量结果的准确性。

3. 数字化处理测量电路将放大、滤波后的信号经过模数转换器转换为数字信号，使其可以被数字显示技术所接受并显示在显示屏上。

四、多功能数字多用表的应用多功能数字多用表在电测领域中有广泛的应用。

数显百分表原理动画
数显百分表是一种常用的测量工具，用于测量物体的线性位移。

它由主体、定位夹具、刻度盘、可调零位器和读数机构等组成。

在数显百分表的运作过程中，首先将定位夹具与测量物体相连，确保其固定。

然后，通过旋转主体，使测量针与待测物体接触。

当测量针与物体接触后，可调零位器可以被用来将刻度盘的刻度调零，确保测量的准确性。

在数显百分表的刻度盘上，数字是以百分数进行显示的。

当测量针在物体上产生线性位移时，刻度盘上的数字也会随之变化，从而反映出位移的大小。

同时，数显百分表的读数机构会将刻度盘上的数字进行读数，并通过数码显示屏显示出来。

通过这种方式，使用者可以方便地从数显百分表上直接读取出位移的数值，准确度相对较高。

从原理上来说，数显百分表利用了刻度盘及读数机构的协同工作，将物体的位移转化为数值并显示出来。

这使得测量过程更加简单快捷，提高了测量的准确性。

总之，数显百分表是一种基于刻度盘及读数机构的测量工具，通过读取刻度盘上的数字，能够直接获得物体的位移数值。

它的原理相对简单直观，操作方便，被广泛用于各个领域的线性位移测量。

多功能数字万用表设计与制作1、摘要随着科技的日新月异，电子产品发展也非常之快，在电子电路测试、家用电气设备的维修、电子仪器检修、电子元器件测量中，万用表是最普及、最常用的的测量仪表。

由于它操作简单、功能齐全、便于携带、一表多用等特点，深受电工、电子专业工作者及广大无线电爱好者的喜爱。

事实证明，万用表不仅能检测电工、电子元器件的性能优劣，查找电子、电气线路的故障，估测某些电气参数，有时还能代替专业测试仪器，获得比较准确的结果，基本上可以满足电工、电子专业人员和业余无线电爱好者的需要。

因此，推广万用表的应用技术，实现一表多用，既符合节约精神，又可以在一定程度上克服专用仪器的困难。

多功能数字万用表是在电子方面的学习、开发以及生产方面应用相当广发的一种仪器工具，整机电路设计以大规模的集成模拟和数字电路组合，采用STM32F103RBT6为核心，高精度的运算放大器，低功耗高效率的开端电源转换器，全电子调校技术赋予仪表高可靠性，高精度。

仪表可用于测量交直流电压、交直流电流、电阻、电感、电容，RS232C接口技术的应用使其和计算机构成可靠多种的双向通讯。

仪表采用独特的外观设计，采用OLED3.1液晶显示器，仪表采用220V交流供电使之成为性能更优越的高精度电工仪表。

目录1摘要 (2)2项目概述与功能需求 (5)3项目论证 (6)3.1 总体方案论证 (6)3.1.1 设计目标 (6)3.1.2 总体设计方案 (6)3.2 小模块方案设计 (9)3.3 项目设计 (12)4项目设计 (12)4.1 系统硬件设计 (12)4.1.1 测直流电流模块 (12)4.1.2 测直流电压模块 (14)4.3.3 侧交流电压模块 ......... 错误!未定义书签。

4.1.4测电阻模块 .................. 错误!未定义书签。

7 4.1.5 测电容模块 ................. 错误!未定义书签。

数显式多路温度实时测量系统摘要：本文采用美国DALLAS半导体公司生产的智能温度传感器DS18B20作为多点温度检测元件，以AT89C51单片机作为系统控制单元，设计制作了数显式多路温度实时测量系统，实现了多路温度的实时测量和显示，并取得了高的测量精度。

关键词：数字温度传感器；AT89C52；动态显示1 引言在工农业生产和城市建设中，常需要对多点的温度进行实时测量和显示。

特别是在城市的供热系统中，为了保证供热的效果和效率，就需要了解供热系统中多点的实时温度，以便对系统进行实时控制。

为此我们应用DS18B20数字温度传感器为测量器件，A T89C51单片机为系统控制单元，设计制作了数显式多路温度实时测量系统，能同时测量和显示多点温度数据。

该系统具有结构新颖，电路简单，监测方便和操作界面友好等优点。

并在实际的供热系统中进行了应用，取得了较好的应用效果。

2 系统的硬件设计2.1 系统设计的方框图系统设计的方框图如图1所示。

由温度传感器感测到的温度信号经数据采集器件传输给单片机控制系统，在命令的控制下单片机对信号进行处理并送给显示器进行温度实时显示。

图12.2系统设计的原理图实际应用中我们设计的是三路温度实时测量系统，温度传感器采用美国DALLAS公司生产的数字温度传感器DS18B20。

该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此元件线性较好。

该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制，采用此芯片可以使总体硬件电路更简洁、缩短开发周期，具有成本低、易使用等优点。

测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。

其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。

DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。

控制系统采用AT89C51单片机作为测量芯片，具有可在线编程，可在线仿真的功能，这让调试变得很方便。

专利名称：数显百分表
专利类型：实用新型专利
发明人：罗建雄
申请号：CN201120346029.7申请日：20110915
公开号：CN202304659U
公开日：
20120704
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种数显百分表。

其技术方案：数显百分表包括数显组件和机械组件，数显组件包括位于外壳内的窗口盖、电池组件、显示器LCD和测量主芯片板COB；机械组件的测杆在测量中的位移与其支板一致，通过设置于该支板上的动栅传感器与所述测量主芯片板COB上的对应定栅传感器使所述数显组件和机械组件以电信号相联；在数显组件和机械组件之间设置有O型密封圈，数显组件通过螺钉与机械组件固定，后盖通过螺钉固定在所述机械组件上；外壳以锌合金制成，测量主芯片板COB通过导电胶条与显示器LCD连接。

本实用新型抗电磁干扰，可有效提高产品的性能，使测量结果的精准度和显示结果的稳定性提高；坚固、美观、安全并便于操作，特别是电池的取放更便捷。

申请人：罗建雄
地址：417614 湖南省娄底市新化县圳上镇海南村第六村民小组002号
国籍：CN
代理机构：深圳市惠邦知识产权代理事务所
代理人：汪小梅
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电子数显量具的原理和应用概述电子数显量具（Electronic Digital Display Instrument，简称电子数显仪）是一种基于数字显示和电子技术的测量仪器。

它通过使用数字显示器来实时显示测量结果，并且通常具有较高的准确度和稳定性。

本文将介绍电子数显量具的工作原理、常见的应用领域以及其优势。

一、工作原理电子数显量具的工作原理包括传感器、信号处理和数字显示三个主要环节。

1. 传感器传感器是电子数显量具的核心部件，用于将被测量的物理量转化为电信号。

各种类型的传感器可以根据测量对象的不同，例如温度传感器、压力传感器、力传感器等。

传感器通常包括一些敏感元件，如电阻、电容或半导体材料，当物理量作用于敏感元件时，它们会发生相应的电信号变化。

2. 信号处理信号处理是将传感器输出的电信号进行放大、滤波和数字化的过程。

电子数显量具通过信号处理电路将模拟电信号转换为数字信号，并且对信号进行相应的数学运算和校准，以确保测量结果的准确性和稳定性。

3. 数字显示数字显示是电子数显量具的最显著特征，它通过数字显示器将测量结果以数字形式展示出来。

常见的数字显示器有七段数码管、液晶显示屏等。

数字显示器可以直接显示测量结果，或者通过进一步的数学运算和单位转换，将结果显示为用户所需的形式。

二、常见应用领域电子数显量具广泛应用于工业、科学研究和家庭等领域。

下面将介绍一些典型的应用领域。

1. 工业自动化在工业自动化中，电子数显量具常用于测量和控制工业生产过程中的各种参数。

例如，用于测量温度、压力、湿度、电流、电压等。

电子数显量具的高精度和稳定性使其非常适用于要求精确测量和控制的工业应用。

2. 实验室研究在科学实验室中，电子数显量具用于测量、监测和控制各种物理量。

它可以用于实时监测实验参数的变化，记录各种实验数据，并对实验结果进行数学处理和分析。

电子数显量具的灵活性和可靠性使其在科学研究领域中受到广泛应用。

3. 家用电器在家庭生活中，电子数显量具被广泛应用于各种家用电器，如智能手机、电视、空调等。