基于STM32单片机的电感测量仪的研究及实现

基于stm32单片机的超声波测距仪设计报告1. 引言超声波测距仪（Ultrasonic Distance Sensor）是一种常用的测距设备，通过发送超声波脉冲并接收其反射信号来测量目标与测距仪之间的距离。

本报告将详细介绍基于stm32单片机的超声波测距仪的设计过程。

2. 设计原理超声波测距仪的基本原理是利用超声波在空气中的传播速度和反射特性来计算目标物体与测距仪之间的距离。

其中，stm32单片机作为测距仪的控制核心，通过发射超声波脉冲并测量接收到的回波时间来计算距离。

2.1 超声波传播速度超声波在空气中的传播速度约为340m/s，可以通过测量超声波往返的时间来计算出距离。

2.2 超声波反射信号当超声波遇到障碍物时，会产生反射信号，测距仪接收到这些反射信号并测量其时间差，再通过计算即可得到距离。

3. 硬件设计本设计使用stm32单片机作为核心控制器，并搭配超声波发射器和接收器模块。

3.1 超声波发射器超声波发射器负责产生超声波脉冲，并将脉冲信号发送到待测物体。

3.2 超声波接收器超声波接收器负责接收从物体反射回来的超声波信号，并将其转换为电信号。

3.3 stm32单片机stm32单片机作为测距仪的核心控制器，负责发射超声波脉冲、接收反射信号并计算距离。

4. 软件设计本设计涉及的软件设计包括超声波信号发射、接收信号处理和距离计算等。

4.1 超声波信号发射使用stm32单片机的GPIO口控制超声波发射模块，产生一定频率和周期的脉冲信号。

4.2 接收信号处理通过stm32单片机的ADC模块，将超声波接收器接收到的模拟信号转换为数字信号，并对信号进行处理和滤波。

4.3 距离计算根据接收到的超声波反射信号的时间差，结合超声波的传播速度，使用合适的算法计算出距离。

5. 实验结果与分析经过实际测试，基于stm32单片机的超声波测距仪达到了预期的效果。

能够精确测量目标与测距仪之间的距离，并显示在相关的显示设备上。

《基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计》篇一一、引言随着科技的不断进步，测量技术在众多领域中的应用日益广泛。

高精度超声波测距系统，以其非接触式、测量速度快和成本低廉的优点，被广泛应用于智能机器人、车辆导航、无人机飞行控制等场景。

本文将详细介绍基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计，包括系统架构、硬件设计、软件设计以及实验结果分析等方面。

二、系统架构本系统采用STM32单片机作为主控制器，通过超声波传感器进行测距。

系统主要由STM32单片机、超声波传感器、电源模块、信号处理模块等部分组成。

其中，STM32单片机负责控制超声波传感器的发射与接收，以及处理测距数据；超声波传感器负责将超声波信号发送出去并接收反射回来的信号；电源模块为系统提供稳定的电源；信号处理模块用于对接收到的信号进行滤波、放大等处理，以提高测距精度。

三、硬件设计1. STM32单片机：选用性能稳定、功能强大的STM32系列单片机作为主控制器，负责控制整个系统的运行。

2. 超声波传感器：选用高精度的超声波传感器，具有灵敏度高、测量范围广等优点。

通过单片机的GPIO口控制传感器的发射与接收。

3. 电源模块：为系统提供稳定的电源，包括电池或外接电源两种供电方式。

4. 信号处理模块：对接收到的超声波信号进行滤波、放大等处理，以提高测距精度。

四、软件设计1. 初始化：对STM32单片机进行初始化设置，包括GPIO口、时钟等。

2. 控制超声波传感器：通过GPIO口控制超声波传感器的发射与接收，发送一定频率的超声波信号并等待接收反射回来的信号。

3. 信号处理：对接收到的信号进行滤波、放大等处理，然后通过ADC（模数转换器）将信号转换为数字信号。

4. 距离计算：根据测量的时间差（即超声波信号往返的时间），结合声速，计算出物体与传感器之间的距离。

5. 显示与输出：将测量的距离通过LCD或LED等方式显示出来，同时可通过串口或蓝牙等方式将数据传输到其他设备。

基于STM32的电路特性检测仪本文介绍了一种基于STM32F407核心板的电路特性检测仪，主要针对以BJT、FET和运放为核心的简单电路。

设计以DDS信号发生器作为信号源，可产生1kH的正弦波信号;以电压跟随、差分放大电路以及峰值检测电路组成输入检测电路，以电压跟随、峰值检测电路、RC低通滤波、运放输出、开关电路组成输出测试电路;以STM32F407作为系统控制和数据处理的核心，并控制信号发生器产生源信号，同时对测试电路产生的电路特性进行检测和处理得到被检测电路特性数据值。

此检测仪可较精准地检测出电路的各项数据。

标签：STM32F407单片机;DDS信号发生器;自制PCB检测电路;电阻分压法在电路设计过程中，电路检测仪是必不可少的，它不仅可以测量电路的各项参数，还可以检测电路的故障。

但其中适用于学生的、低成本的，且是针对BJT、FET和运放的电路特性测试仪还是比较少的。

本设计则在满足上述条件的同时，又保证了低成本——选用NE5532、LMD358和AD620等低成本芯片，还通过优化电路使得测量的结果达到较高的精度，且同时兼备操作方便、检测结果直观明了的优点。

一、检测仪的硬件组成及原理检测仪主要由控制部分和外围电路两部分组成。

控制部分的核心是STM32F407控制板，外围电路由DDS函数信号发生器、输入检测电路、输出检测电路和输出显示屏组成。

外围电路的主要功能是得到输入、输出电阻和增益的数据信息并传给控制中心，控制部分的主要功能是收集和处理信息得到具体数据值，分析被测电路的变化和故障，最后将数据和分析结果显示在LCD屏上。

（一）硬件电路的第一部分为输入测试电路。

输入测试电路由一个可变电阻Rg和测量电路并联组成。

采用电阻分压法，将测试电路与待测电路串联后，测试电路可得Rg两端电压，通过AD620进行差分放大，增益为G=49.4/KΩ/Rg+1，再将放大后的信号通过峰值检测电路转换成直流输出，可得到所需电压Vg。

stm32电容测量仪实验报告
实验目的：
本实验旨在设计并实现一个基于STM32的电容测量仪，通过测量电容值来评估电容器的性能。

实验原理：
电容是一种存储电荷的元件，它由两个导体板之间的绝缘介质组成。

电容的大小与导体板之间的距离和绝缘介质的介电常数有关。

本实验采用了简单的充放电方法来测量电容值。

实验步骤：
1. 搭建电路：将待测电容器与STM32开发板相连，利用STM32的GPIO 口来控制充放电电路。

2. 设计程序：根据测量电容的原理，设计一个程序来控制充放电过程，并测量充电时间和放电时间。

3. 采集数据：通过程序获取充放电时间，并计算出电容值。

4. 显示结果：将测量得到的电容值通过串口或LCD显示出来，以便用户查看。

实验结果与分析：
经过多次实验，我们成功地测量了不同电容器的电容值。

实验结果表明，测量值与实际值之间存在一定的误差，这可能是由于电路中的电
阻和电感等元件的影响导致的。

因此，在实际应用中，我们需要对测量结果进行修正。

实验总结：
通过本实验，我们深入了解了电容测量的原理与方法，并成功地设计并实现了一个基于STM32的电容测量仪。

我们还发现了测量中可能存在的误差，并提出了对测量结果进行修正的建议。

这将有助于我们在实际应用中更准确地测量电容值，并评估电容器的性能。

展望：
在今后的研究中，我们可以进一步改进电容测量仪的设计，提高测量精度，并尝试应用更复杂的测量方法来提高测量效率。

另外，我们还可以将电容测量仪与其他传感器结合起来，构建一个多功能的电子测量系统，以满足不同应用领域的需求。

基于STM32的单相用电器分析监控装置的设计与实现一、引言随着人们对能源的需求不断增长，对电能的高效利用和监控也变得越来越重要。

单相用电器是家庭中常见的用电设备，对其进行分析和监控可以帮助用户了解用电情况并采取相应的能源节约措施。

本文基于STM32单片机设计了一种单相用电器分析监控装置，主要包括硬件系统设计和软件系统设计两个方面。

二、硬件系统设计1.系统框架设计本系统的硬件框架主要由STM32单片机、电流传感器、电压采样电路、通信模块和显示模块等组成。

其中，STM32单片机作为控制核心，通过电流传感器和电压采样电路获取用电器的电流和电压信号，并通过通信模块将数据传输给上位机进行分析和显示。

显示模块可以实时显示用电器的电流、电压、功率等信息。

2.电流传感器设计电流传感器用于测量用电器的电流并输出相应的电压信号。

常用的电流传感器有霍尔传感器和互感器等，本系统选择互感器作为电流传感器。

互感器通过测量电流在线圈上产生的磁感应强度来获取电流的大小。

3.电压采样电路设计电压采样电路用于测量用电器的电压并输出相应的电压信号。

电压采样电路一般由电阻和电容等组成，通过对电压进行采样，可以得到电压的大小。

4.通信模块设计通信模块用于将获取的用电数据传输给上位机进行分析和显示。

本系统选择无线通信模块进行数据传输，常用的无线通信模块有Wi-Fi、蓝牙和LoRa等，可以根据具体需求选择合适的通信模块。

5.显示模块设计显示模块用于实时显示用电器的电流、电压、功率等信息。

常见的显示模块有LCD屏幕和LED灯等，可以根据实际需要选择合适的显示模块。

三、软件系统设计1.系统初始化在系统初始化阶段，首先进行STM32单片机外设的初始化，包括电流传感器和电压采样电路的配置，通信模块和显示模块的初始化设置。

2.电流和电压采样在电流和电压采样过程中，通过互感器和电压采样电路读取电流和电压的值，并进行相应的处理。

可以使用STM32内置的ADC模块进行模拟电压和电流的采样。

【文章标题：深度探讨STM32电容测量仪的设计与应用】一、引言在现代电子技术领域，STM32单片机是一种非常常见且功能强大的微控制器，并且电容测量仪是电子工程领域中重要的测量仪器之一。

在毕业设计中选择使用STM32单片机设计电容测量仪是具有广泛实用价值和丰富技术含量的设计课题。

本文将深入探讨STM32电容测量仪的设计与应用。

二、STM32单片机的特点1. 引脚数量众多，丰富的外设资源STM32单片机具有丰富的引脚数量和多样的外设资源，且支持多种通信协议，适合用于设计电容测量仪。

2. 高性能的处理器和丰富的存储资源STM32单片机内置高性能处理器和丰富的存储资源，能够满足电容测量仪对数据处理和存储的需求。

3. 成熟的开发生态和丰富的资料支持STM32的开发生态非常成熟，配套有丰富的开发工具和资料支持，为设计电容测量仪提供了便利条件。

三、电容测量仪的原理与设计1. 电容测量原理电容测量仪是通过施加不同的电压或电流信号，来测量被测电容的大小。

利用STM32单片机的ADC模块，采集测量信号，并通过一定的算法计算出被测电容的数值。

2. 设计要点（1）选择合适的电压或电流信号源（2）设计合适的采样电路和ADC接口电路（3）编写数据处理算法和存储功能四、毕业设计中的应用与实现1. 电容测量仪的硬件设计（1）选择STM32单片机作为主控芯片，并搭建外围电路（2）设计精确的参考电压源和采样电路2. 电容测量仪的软件设计（1）编写ADC采样程序（2）编写数据处理算法和显示功能（3）实现对数据的存储和导出功能五、个人观点与总结STM32单片机作为主控芯片的电容测量仪，具有设计灵活、性能稳定、成本低廉等优点，适合在毕业设计中进行研究与实践。

设计与应用STM32电容测量仪，不仅可以提升学生对单片机和电子测量仪器的理解与掌握，同时也具有实际的工程应用意义。

六、结语通过本文的深入探讨，相信读者对STM32电容测量仪的设计与应用有了更深入的了解。

宜宾职业技术学院毕业设计基于STM32的简易自动电阻测量仪（软件设计）系部电子信息工程系专业名称电子信息工程技术班级电子1091班姓名尹小东学号 2 0 0 9 1 1 1 6 6指导教师王伯黎2011 年 11 月 10 日摘要--------------------------------------------------- 2 1、方案论证与选择 --------------------------------------- 41.1核心控制芯片------------------------------------------------- 4 1.2档位切换模块------------------------------------------------- 4 1.3ADC采样电路------------------------------------------------- 5 1.4显示模块----------------------------------------------------- 5 1.5键盘控制电路------------------------------------------------- 52、系统设计 --------------------------------------------- 62.1系统总体思路------------------------------------------------- 6 2.2系统硬件模块设计--------------------------------------------- 72.2.1电源电路设计--------------------------------------------- 72.2.2恒压源电路设计------------------------------------------- 82.2.3档位切换电路设计----------------------------------------- 82.2.4电压跟随电路设计----------------------------------------- 92.2.5电机驱动电路设计---------------------------------------- 10 2.3软件设计---------------------------------------------------- 113、系统测试 -------------------------------------------- 124、设计总结 -------------------------------------------- 13 参考文献----------------------------------------------- 13 附录--------------------------------------------------- 14附录1主要元件清单 --------------------------------------------- 14 附录2产品实物图片 --------------------------------------------- 14本系统由闭环恒压源电路、闭环测量电路、电机驱动电路三大部分构成。

基于STM32多路电量检测系统设计摘要：本文主要设计了stm32与ade7758芯片检测多路电量，首先通过介绍ade7758的主要特点，通过这些特点，进一步设计电压电流的处理电路和ade7758电路，通过uc/osii实时多任务操作系统完成软件的设计，实验证明，此系统具有低成本、高度自动化的特点，应用前景十分广阔。

关键词：aed7758 stm32 电量检测中图分类号：u463.6 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2012）11-0165-01随着电力电子的发展，各种用电设备中都不同程度的使用了电力电子设备，在这些设备中产生各种谐波以及消耗大量的无功功率，将对电力系统产生冲击，因此通过检测用电信息，为实现配电自动化和管理自动化，迫切需要电量检测及配送向高精度，多功能，智能化方向发展。

传统设备存进行多路电量参数监测时，往往采用多个电量监测仪器的方法，区分检测主回路和支路电量参数，系统复杂，成本高。

因此，研制一种可以进行多路电量检测系统是十分必要的。

为此，本文利用stm32与ade7758实现对用电设备的电量检测，并给出了电路的设计和软件开发的流程，通过测试，基于stm32与ade7758芯片设计的数控电量检测系统，其可测量多路电压与电流，检测精度均可达1％。

1、基于ade7758的硬件电路设计1.1 芯片功能介绍ade7758是美国adi公司生产的系列带spi接口的多相多功能电能计量芯片之一。

为电量多路检测提供了可能。

其主要特点如下：（1）高精度，支持iec60687，iec61036，iec61268，iec62053-21，iec62053-22及iec62053-2；（2）三相三线/三相四线兼容；（3）25℃时在1000：1动态范围内误差小于0.1%；（4）提供：有功/无功/视在电量，电压/电流有效值，以及波形采样数据等；（5）2路电能脉冲输出.1路有功电能，另1路无功/视在电能可选.输出频率可设置；（6）功率，相位及输入失调数字校准；（7）用户片内可设置线电压跌落检测和过电压检测的阈值；（8）带irq的spi兼容的串行通讯口；（9）在环境条件变化很大和长时间使用条件下，采用专利技术的adc及dsp仍能保证高精度；（10）单5v供电，低功耗（典型值50mw）；（11）片内提供直接接口到di/dt微分电流传感器。

基于STM32F103的电感测量仪作者：向波向伟郑恒董效杰来源：《科技资讯》2017年第21期摘要：该文介绍的电感测量仪是由STM32F103单片机作为控制芯片的软硬件控制系统设计。

系统由电源模块、信号产生模块、测量滤波模块、人机交互模块和单片机等子模块组成。

利用集成压控振荡芯片、变容二极管、待测电感和滤波电路产生精确的谐振频率信号。

由STM32F103单片机检测经放大和分频之后的谐振信号，计算并通过人机交互模块显示电感的测量值，实现对电感的测量，此方法测量方便，易于实现，成本较低。

关键词：电感测量集成压控振荡原理 STM32单片机中图分类号：TH83 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（c）-0019-03在电力电子设计和嵌入式控制领域中，受多方面因素的影响，电感线圈往往不同于电阻方便测量。

为了解决该问题，该文介绍了一种间接测量电感值的方法，暨利用集成压控振荡原理，将不同电感线圈的电感值转换成频率信号，最后通过检测频率实现对电感的间接测量。

实验表明，基于该方法设计的电感测量仪能够实现较微小值的测量，且测量结果一致性好、性能稳定、测量精度高。

1 测量原理系统利用电感和电容通过谐振原理，后经过集成压控振荡芯片将谐振频率作为检测频率输出，最后通过单片机来实现测量。

压控震荡是通过调节可变电阻或可变电容以改变波形发生电路的振荡频率，自动控制场合往往要求自动调节振荡频率。

常见情况是给出一个控制电压。

频率的间接测量，是在硬件电路中将不同电感线圈的电感值转换成频率作为输出经过放大成单片机能识别的信号，然后通过在单片机上编写程序，检测来自硬件电路的频率信号，在通过内部算法将不同频率对应的电感大小显示出来。

暨集成压控振荡原理和高性能的STM32F103单片机软硬件配合。

2 系统总体设计2.1 系统结构原理图系统主要包括振荡模块、滤波放大模块、单片机模块、人机交互模块、电源模块等，框图如图1所示，同时展现了各个模块之间的关系，其中单片机模块是该系统的核心，其说明详见文章内容2.3小节。

《基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计》篇一一、引言随着科技的不断发展，人们对精确测量物体距离的需求越来越高。

为此，我们设计了一款基于STM32单片机的高精度超声波测距系统。

该系统结合了超声波传感器、微处理器、电子控制等技术，能够实现远距离、高精度的测距功能。

本文将详细介绍该系统的设计思路、实现方法及性能特点。

二、系统设计1. 硬件设计本系统主要由STM32单片机、超声波传感器、电源模块、信号处理电路等部分组成。

其中，STM32单片机作为核心控制器，负责控制超声波传感器的发射与接收，以及数据的处理与传输。

（1）STM32单片机：选用高性能的STM32系列单片机，负责控制整个系统的运行。

它能够实时控制超声波传感器的发射与接收，对接收到的信号进行处理与分析，以获得目标物体的距离信息。

（2）超声波传感器：采用高性能的超声波传感器，能够发出和接收超声波信号。

传感器通过发射超声波脉冲，根据回声的强弱和时间差来计算目标物体的距离。

（3）电源模块：为系统提供稳定的电源，确保系统在不同工作条件下能够正常运行。

（4）信号处理电路：对接收到的超声波信号进行滤波、放大等处理，以提高测距精度。

2. 软件设计软件设计主要包括系统初始化、超声波信号发射与接收、数据处理与传输等部分。

具体实现方法如下：（1）系统初始化：对STM32单片机进行初始化设置，包括时钟配置、GPIO口配置、中断配置等。

（2）超声波信号发射与接收：通过STM32单片机控制超声波传感器的发射与接收过程。

在发射时，单片机发出控制信号，使超声波传感器发出一定频率的超声波脉冲；在接收时，传感器接收到回声信号后，将信号传递给单片机进行进一步处理。

（3）数据处理与传输：单片机对接收到的超声波信号进行分析与处理，通过算法计算得到目标物体的距离信息。

同时，将测得的数据通过串口或其他通信方式传输至其他设备或进行显示。

三、性能特点基于STM32单片机的高精度超声波测距系统具有以下性能特点：（1）高精度：采用高性能的超声波传感器和先进的信号处理技术，使得系统具有较高的测距精度和稳定性。

stm32电容测量仪实验报告实验目的：本实验旨在通过使用STM32单片机设计和制作一个电容测量仪，用于测量电路中的电容值。

实验原理：电容是电子元件中常见的一种被动电子元件，其主要功能是储存电荷。

在电容测量仪中，我们使用了STM32单片机的内部模拟数字转换器（ADC）来测量电容。

ADC将电容的电压信号转换为数字信号，然后通过计算可以得到电容的值。

实验器材：1. STM32F103C8T6开发板2. 电容3. 电阻4. 面包板5. 连接线实验步骤：1. 将STM32开发板插入面包板中，并连接相应的电源线。

2. 将电容和电阻连接在面包板上，组成一个简单的RC电路。

3. 使用连接线将RC电路与STM32开发板的ADC引脚相连。

4. 在STM32开发板上编写程序，配置ADC并进行电容测量。

5. 将程序下载到STM32开发板中，并进行实验测量。

6. 根据实验结果，计算并记录电容的测量值。

实验结果与分析：通过实验测量，我们得到了电容的测量值。

根据测量值和实际电容的理论值进行对比，可以评估测量的准确性和精度。

如果测量值与理论值相差较大，则可能存在测量误差或电路中存在其他因素影响测量结果。

实验结论：本实验成功设计和制作了一个基于STM32的电容测量仪。

通过该仪器可以准确测量电路中的电容值，并可以用于实际的电子电路设计和测试中。

实验结果的准确性和精度对于保证电路正常工作和性能的提升具有重要意义。

拓展：在实际应用中，电容测量仪可以用于故障诊断、质量控制和电路设计等领域。

通过测量电容值，可以判断电容的健康状况，避免因电容老化或损坏引起的电路故障。

此外，电容测量仪还可以用于电路的质量控制，确保电路的性能和可靠性。

在电路设计中，测量电容值可以用于验证设计参数的准确性，并为电路的优化和改进提供参考。

因此，电容测量仪在电子领域具有广泛的应用前景。

基于STM32技术的电流检测系统设计电流检测系统是一种广泛应用于电力系统、工业自动化等领域的设备，用于实时监测电路中的电流大小及其波形。

本文将以STM32技术为基础，设计一种电流检测系统，并详细介绍系统的硬件和软件设计。

1.系统硬件设计1.1电流传感器电流传感器是电流检测系统的核心部件，用于将电流信号转化为电压信号。

常用的电流传感器有霍尔效应传感器和电压式传感器。

本设计选择使用霍尔效应传感器，由于其具有高精度、低功耗等特点。

1.2STM32微控制器STM32是一款由意法半导体公司推出的32位ARM Cortex-M系列微控制器。

STM32具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点，非常适合用于工业自动化等应用领域。

1.3电压放大电路电流传感器输出的电压信号较小，需要经过放大电路进行放大以便进行准确的测量。

放大电路通常由运放组成，可以根据需要设计不同的放大倍数。

1.4ADC模块STM32微控制器内置了多个模数转换器（ADC）模块，用于将模拟电压信号转换为数字信号，供微控制器进行处理。

在本设计中，将使用ADC模块对放大后的电流信号进行采样。

1.5显示模块为了方便用户查看电流值，本设计将使用液晶显示模块。

STM32开发板上通常带有液晶显示接口，可以直接连接液晶显示模块。

2.系统软件设计2.1时钟初始化在STM32的软件开发中，首先需要进行时钟初始化，以使系统能够正常工作。

时钟初始化可以使用STM32提供的标准库函数进行设置。

2.2GPIO初始化为了实现与其他外设的接口，需要对STM32的GPIO口进行初始化设置。

在本设计中，需要初始化与电压放大电路和液晶显示模块相连接的GPIO口。

2.3ADC初始化为了使用STM32的ADC模块进行电流采样，需要对ADC模块进行初始化设置。

初始化时需要设置采样位数、采样通道等参数。

2.4采样与处理在ADC模块初始化完成后，可以使用STM32提供的相关函数进行电流采样。

基于STM32单片机的放大电路故障测试仪设计1. 引言放大电路是电子设备中常见的功能模块之一，其作用是将输入信号放大到所需的幅度。

然而，由于各种原因，放大电路可能会出现故障，导致信号失真或无法正常工作。

因此，设计一种能够有效检测和诊断放大电路故障的测试仪对于维护和修复电子设备至关重要。

2. STM32单片机的优势STM32单片机是一种基于ARM Cortex-M内核的嵌入式微控制器系列。

它具有高性能、低功耗、丰富的外设接口和灵活性等优势，适用于各种应用场景。

在放大电路故障测试仪设计中，STM32单片机可以作为控制核心，并通过其丰富的外设接口实现信号采集、数据处理和显示等功能。

3. 放大电路故障分类在进行放大电路故障测试之前，有必要了解常见的放大电路故障类型。

根据实际经验和文献研究，可以将放大电路故障分为以下几类：3.1 输入端相关故障：包括输入端短路、开路或接触不良等问题，可能导致输入信号无法正常传递到放大电路中。

3.2 输出端相关故障：包括输出端短路、开路或电压偏移等问题，可能导致放大电路输出信号失真或无法正常输出。

3.3 偏置电压故障：当放大电路中的偏置电压不稳定或超出合理范围时，会导致整个放大电路工作不正常。

3.4 放大倍数故障：当放大倍数超出设计范围或不稳定时，会导致信号失真或过度放大等问题。

4. 测试仪设计方案基于STM32单片机的放大电路故障测试仪设计方案如下：4.1 硬件设计：4.1.1 信号采集模块：通过外部模拟输入接口采集待测试的输入信号，并通过高精度ADC模块将其转换为数字信号。

4.1.2 信号处理模块：将采集到的数字信号传递给STM32单片机，并进行相应的处理和分析。

可以使用数字滤波、频谱分析等算法来检测和诊断故障。

4.1.3 显示模块：使用液晶显示屏或其他合适的显示设备来显示测试结果和相关信息。

4.2 软件设计：4.2.1 系统初始化：初始化STM32单片机和外部模块，设置相应的工作模式和参数。

No2Apr第2期(总第225期)2021 年4 月机 械 工 程 与 自 动 化MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION文章编号=672-6413(2021)02-0128-03一种基于STM32单片机的放大电路特性测试仪櫜任青莲12，陶 珑】，郭燕飞】，陈东良1(1.太原科技大学电子信息工程学院，山西太原030024； 2.太原科技大学华科学院，山西太原 030024)摘要：以STM32单片机最小系统为核心、DDS 函数信号发生器为信号源设计了一种简易的放大电路特性测 试仪。

该测试仪可以测量并显示被测放大电路的动态性能指标，绘制其幅频特性曲线、测量截止频率，并能及时准确地判断放大电路的各种故障及元器件值的变化。

该测试仪可用于高等院校相关课程的实践教学，能够简化电子电路的设计与调试过程，具有一定的实际意义。

关键词：电路特性测试仪；软件设计；STM32单片机；功能模块中图分类号： TN72：TP273 文献标识码： A0引言输入电阻、输出电阻、放大倍数和频率特性是放大 器的重要性能指标，通过对这些指标的测量可以确定 该放大器能否在特定的系统中发挥其正常功能。

传统 的测试方法需要用到信号发生器、万用表、毫伏表、示 波器等，操作过程比较复杂，而且对电路故障的判断比 较繁琐。

为此，设计一种基于STM32单片机的放大 电路特性测试仪，可以解决传统测量方法的不足，大大 提高电路设计和调试的效率「T 。

1放大电路特性测试仪总体方案设计本放大电路特性测试仪采用单片机作为控制及数 据处理的核心，将设计任务分解为单片机最小系统、 DDS 信号源、被测电路、输入/输出信号采样、按键输入、 测试结果显示等功能模块，其结构框图如图1所示⑷。

图1基于STM32单片机的放大电路特性测试仪结构框图单片机接收从键盘输入的任务命令，送出指令和 数据给DDS 信号发生器，由DDS 函数信号发生器产 生所需的正弦信号或扫频信号；经过衰减网络，将信号 发生器产生的信号源调理成小信号，以确定被测电路 工作在线性区;输入信号采样电路和输出信号采样电 路采集被测放大电路的输入电压、输入电流和输出电 压;采样信号由单片机采集、存储、处理及显示，完成放 大电路输入电阻、输出电阻、放大倍数、幅频特性曲线 和电路故障诊断等结果的显示「57。

郑州铁路职业技术学院科研课题《基于STM32的数字化万用表校验仪开发》研究报告主持人所在部门实践教学中心课题组成员魏保立、徐坚、王云飞、张凯、王平安郑州铁路职业技术学院二〇一三年三月摘要万用表是电工必备的仪表之一，每个电子工程师都应该熟练掌握其工作原理及使用方法。

在教学实习中，通过本次万用表的原理与安装，要求学生了解万用表的工作原理，掌握锡焊技术的工艺要领及万用表的使用与调试方法。

在万用表实训过程中同学们往往需要对自己制作的万用表进行校准，以便使自己装的万用表准确度更高。

实训结束以后老师也要根据学生的制作情况来给学生打出成绩，我们不仅要学生的制作工艺还要对学生的万用表进行测试。

项目结合学校实训教学特点，针对万用表校验教学中的具体问题，如电压输出不稳，校验仪本身不能自校准，显示不清晰，器件老化精度降低等问题，提出在原有万用表校验仪的基础上进行升级改造，以便更好地为服务教学。

项目对整体方案进行了较严密的设计，为了实现预设的功能，对电阻档单元、电流档单元、电压档单元、控制电路单元及电源电路单元等进行了各种方案的论证对比，最终选取较经济、简单、实用的设计方案，实现了所需各项功能。

项目对研究过程中的一些问题进行了总结，对后续功能的进一步开发提供了借鉴。

AbstractThe multimeter is one of the necessary instrumentation electrician, each electronic engineers should master the principle and method of use. Often need to produce their own multimeter calibration table students training process in million, so as to make himself with a multimeter more accurate. After the teacher training according to the production situation of students to give students making results, we should not only see through the production process of students but also on the students of the multimeter test.The project combines the teaching characteristics of school training, the multimeter check specific problems in teaching, such as output voltage instability, checking instrument is not calibrated, display is not clear, the problem reduced precision devices such as aging, is proposed based on the original million meter calibrator on upgrading, in order to better service for the teaching.The project was designed more tightly on the overall plan, in order to realize the functions of presupposition, the resistance profile unit, current gear unit, voltage unit, control circuit unit and a power supply circuit unit of comparison and demonstration of various options, the final selection is an economical, simple, practical design, realizes the required function. The project has carried on the summary to some problems in the research process, further development of the subsequent function provides a reference.目录1 引言 (1)2 项目研究的主要内容 (2)3 项目研究的总体方案设计 (3)整机结构分析 (4)任务分解方案 (4)4 项目功能实现 (6) (6) (8)方案分析 (8)电流档恒流源设计 (9)方案原理说明及有关计算 (10) (10)方案分析 (11)关于VCA810的压控放大器的说明 (13)电压档测量电路 (14) (16) (16)光电耦合电路 (17)TIP521的参数 (18)电路设计思路 (19) (19)电源电路的组成 (19)电源电路改进思路 (20)5 设计总结 (21)问题及解决 (21)电压档调试时遇到的问题及解决 (21)功放供电电源负电压端断路 (22)关于电路中遇到的运放偏置设置问题 (23) (25)万用表校验仪的特点 (25)后续改进思路上的建议 (27)接地问题 (27)直流电压档 (27)电压采集电路 (27)继电器驱动端口管理 (27)保护电路 (28)6 结论 (29)参考文献 (30)1 引言在万用表实训过程中同学们往往需要对自己制作的万用表进行校准，以便使自己装的万用表准确度更高。