最新多功能数字万用表设计与制作

单片机数字万用表设计一、引言单片机数字万用表是一种多功能仪器，可以用于测量电压、电流、电阻等电气参数，广泛应用于电子工程、通信工程、无线电工程等领域。

本文旨在设计一款单片机数字万用表，结合单片机技术和模拟电路设计，实现功能齐全、精准度高、便携性强的数字万用表。

二、设计原理单片机数字万用表的核心部分是其测量模块，该模块能够接收被测电路的输入信号，并通过ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，然后经过单片机处理和显示模块的处理，最终将结果显示在液晶显示屏上。

整个设计流程主要包括以下几个方面：1.信号输入：设计合适的信号输入接口，能够接收被测电路的电压、电流、电阻等信号，并将其传输给ADC。

2.模数转换：通过ADC将模拟电信号转换为数字信号，通常选择12位或16位的ADC，以保证高精度的测量结果。

3.单片机处理：单片机接收ADC传输的数字信号，并进行处理计算，以得出测量结果。

4.显示模块：将测量结果显示在LCD液晶显示屏上，包括数值显示、单位显示等。

5.供电模块：提供适当的电源供电，保证仪器的正常工作。

基于以上设计原理，我们可以开始具体的设计工作。

三、电路设计1.信号输入接口信号输入接口是单片机数字万用表的核心部分之一，它需要能够接收不同类型的信号，包括电压、电流、电阻等。

为了实现这一功能，我们需要设计相应的信号接收电路，可以通过选择不同的接收电阻和放大电路，使之能够适应不同的输入信号。

对于电压信号的输入，可以设计一个简单的分压电路，将被测电路的电压信号转换为适合ADC输入的电压范围。

同时，为了避免输入电阻对被测电路的影响，可以选择高输入阻抗的运放作为信号接收器。

对于电流信号的输入，可以设计一个电流-电压转换电路，将电流信号转换为相应的电压信号，再进行ADC采集。

对于电阻信号的输入，可以设计一个简单的电桥电路，测量电阻值并将其转换为电压信号，再通过ADC进行采集。

2.模数转换模数转换部分选择12位或16位的ADC芯片，可以根据精度需求做适当选择。

目录前言 (1)1.DT9205A电路板的焊接 (2)1.1理论指导 (2)1.2拆卸原废弃的电路板 (2)1.3电路元件的识别 (3)1.4 DT9205A 电子元器件焊接 (5)1.4.1焊接过程 (5)1.4.2焊锡规范 (6)1.4.3焊接问题 (8)1.4.4焊烙铁清锡 (9)1.4.5松香、湿海绵的作用 (9)2.DT9205A万用表零件的安装 (9)2.1 DT9205A转盘安装 (9)2.2敏感程度的组装 (11)2.3显示屏的安装（ LCD的安装） (11)2.4 DT9205A后盖、护套和支架安装 (12)3.DT9205A万用表的调试 (13)3.1转盘的调试 (13)3.1.1 转盘档位偏差 (13)3.1.2 转盘转动示数无变化 (13)3.2电压的精确误差的调试 (14)3.3电流的精确误差调制 (15).常见问题 (15)致谢 (17)参考文献 (18)前言万用表是制作电子电路时必备的测量仪表。

它可测量电阻的阻值大小, 电压、电流的大小, 判别电路的通断及元件的好坏等等。

数字万用表亦称数字多用表(DMM)，是广大电子技术人员和电子爱好者从事电子测量及维修工作的必备仪表。

最普通的数字万用表一般具有交直流电压测量、交流直流电流测量、电阻测量、通断声响检测、二极管正向导通电压测量、三极管放大倍数及性能测量等功能，有些数字万用表则增加了电容测量、频率测量、温度测量、数据记忆及语音报数等功能，给实际检测工作带来很大的方便。

数字万用表有台式数字万用表和便携式数字万用表。

便携式(亦称手持式)数字万用表因其测量准确度高、功能全、显示直观、输入阻抗高、过载能力强、价格低、耗电省、便于携带等显著优点，在各个领域被广泛采用。

万用表是电气工程中常用的多功能、多量程的电工仪表。

一般万用表可以用来测量直流电流、电压、交流电流、电压以及电阻, 有的还可以测量音频功率及电平、电容和电感等。

由于便于携带, 使用方便, 受到电气工作者的喜爱。

ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本科毕业设计数字万用表的研究与设计The Design of Digital Multimeter系（院）名称：电子信息与电气工程学院QQ 号：309810851目录中文摘要、关键词 (Ⅰ)英文摘要、关键词 (Ⅱ)引言 (1)第一章课题的研究背景 (2)1.1数字万用表研究的目的和意义 (2)1.2国内外的研究动态及发展趋势 (3)1.2.1国内研究概况 (3)1.2.2国外研究概况 (4)1.3数字万用表设计重点解决的问题 (4)第二章数字万用表的总体设计方案 (5)2.1课题设计的基本思路 (5)2.2数字万用表的测量原理及电路平台 (5)2.3数字万用表的硬件系统总体设计框图 (10)2.4硬件电路设计方案及选用芯片介绍 (11)2.4.1 AT89S52芯片功能特性描述 (12)2.4.2模数转换模块介绍 (13)2.4.3显示模块介绍 (15)2.4.4电源模块介绍 (15)2.5数字万用表的硬件设计 (16)第三章系统软件及流程图及仿真过程 (22)3.1软件设计整体思路 (22)3.2系统总流程图 (23)3.3物理采集流程图 (24)3.4系统仿真过程 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录A (29)附录B (33)数字万用表的研究与设计摘要: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、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TEC612驱动8位数码管显示。

8.12 设计数字万用表【实验目的】1.了解数字电表的基本原理、常用双积分模数转换芯片外围参数的选择原则及电表的校准原则；2.了解数字万用表的特性、组成及工作原理；3.掌握分压、分流电路的原理；4.设计制作多量程直流电压表、电流表及电阻表；5.了解交流电压、三极管和二极管相关参数的测量。

【设计要求及实验内容】1.设计制作多量程直流数字电压表，并进行校准（自拟校准表格，量程为：200mv、2v）；2.设计制作多量程直流数字电流表，并进行校准（自拟校准表格，量程为：200mA、20mA）；3.设计制作多量程数字欧姆表，并进行校准（自拟校准表格，量程为：200Ω、2kΩ、20 k Ω）；4.设计制作多量程交流数字电压表，并进行校准（自拟校准表格，量程为：AC, 200mv、2v）；5.二极管正向压降的校准和测量；6.三极管h FE参数的测量。

以上实验，在1至3中选择2～3个实验题目为必做内容，4至6为选做内容。

【主要实验器材】1.DH6505数字电表原理及万用表设计实验仪；2.四位半通用数字万用表；3.标准电阻箱。

【实验原理、方法提示】1. 数字电表原理常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量，指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。

而对数字式仪表，需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号，再进行显示和处理。

（1）双积分模数转换器（ICL7107）的基本工作原理我们将完成从模拟电信号转换成数字信号的电路称为模数转换器（AD转换器）。

数字万用表常用的转换器为双积分AD转换器。

双积分模数转换电路的原理比较简单，当输入电压为Vx 时，在一定时间T1内对电量为零的电容器C 进行恒流（电流大小与待测电压Vx 成正比）充电，这样电容器两极之间的电量将随时间线性增加，当充电时间T1到后，电容器上积累的电量Q 与被测电压Vx 成正比（式1）；接着让电容器恒流放电（电流大小与参考电压Vref 成正比），这样电容器两极之间的电量将线性减小，直到T2时刻减小为零。

数字万用表设计实验一．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：(1)高准确度和高分辨力;⑵电压表具有高的输入阻抗⑶; 测量速率快;⑷自动判别极性;⑸全部测量实现数字式直读;⑹自动调零;⑺抗过载能力强图（1）数字万用表的基本组成2.模数（A/D）转换与数字显示电路常见的物理量都是幅值（大小）连续变化的所谓模拟量（模拟信号）。

指针式仪表可以直接对模拟电压、电流进行显示。

而对数字式仪表，需要把模拟电信号（通常是电压信号）转换成数字信号，再进行显示和处理（如存储、传输、打印、运算等）。

数字信号与模拟信号不同，其幅值（大小）是不连续的。

就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值。

就象人站在楼梯上时，人站的高度只能是某些分立的数值一样。

这种情况被称为是“量化的”。

若最小量化单位（量化台阶）为Δ，则数字信号的大小一定是Δ的整数倍，该整数可以用二进制数码表示。

但为了能直观地读出信号大小的数值，需经过数码变换（译码）后由数码管或液晶屏显示出来。

以上所述的A/D 转换及数字显示已是很成熟的电子技术，且已经制成大规模集成电路，一般的仪器仪表生产者、使用者只要知道该类集成电路的管脚及特性，就能使用了。

3. 直流电压测量电路在数字电压表头前面加一级分压电路（分压器），可以扩展直流电压测量的量程。

如图２所示，U 0为数字电压表头的量程（如200mV ），r 为其内阻（如10M Ω），r 1、r 2为分压电阻，U i0由于r >> r 2，所以分压比为21200r r rU U i += 扩展后的量程为 02210U r r r U i +=多量程分压器原理电路见图（３），５挡量程的分压比分别为１、0.1、0.01、0.001和0.0001，对应的量程分别为200m V 、2V 、20V 、200V 和2000V 。

实验二十八 数字万用表设计性实验一、实验内容:1.制作量程200mA 的微安表（表头）；2.设计制作多量程直流电压表；3.设计制作多量程直流电流表；二、实验仪器:三位半数字万用表三、实验原理1.数字万用表的组成 数字万用表的组成见图28.1。

图28.1 数字万用表的组成数字万用表其核心是一个三位半数字表头, 它由数字表专用A/D 转换译码驱动集成电路和外围元件、LED 数码管构成。

该表头有7个输入端, 包括2个测量电压输入端(IN+、IN-)、2个基准电压输入端(VREF+、VREF-)和3个小数点驱动输入端。

2.直流数字电压表头“三位半数字表头”电路单元的功能:将输入的两个模拟电压转换成数字, 并将两数字进行比较, 将交流直流变换器基准电压数字显示屏（LED 或液晶）小数点驱动分档电阻 分流器分压器过压过流保护过压过流保护模/数转换，译码驱动直流交流电阻电压电流被测量输入结果在显示屏上显示出来。

利用这个功能, 将其中的一个电压输入作为公认的基准, 另一个作为待测量电压, 这样就和所有量具或仪器的测量原理一样, 能够对电压进行测量了。

见图28.2。

图28.2 200mV(199.9mV)直流数字电压表头及校准电路3.多量程直流数字电压表在数字电压表头前面加一级分压电路(分压器), 可以扩展直流电压测量的量程。

如图28.3所示, U0为电压表头的量程(如200mV), r 为其内阻(如10M Ω), r1、r2为分压电阻, Ui0为扩展后的量程。

图28.3 分压电路原理 图28.4多量程分压器原理电路 多量程分压器原理电路见图28.4。

图28.5 实用分压器电路采用图28.4的分压电路虽然可以扩展电压表的量程, 但在小量程档明显降低了电压表的输入阻抗, 这在实际使用中是所不希望的。

所以, 实际数字万用表的直流电压档电路为图5所示, 它能在不降低数字电压表 0∼U 00∼U i0 r 1r 2 r IN+IN-动 片 2数字电压表R 1 R 2 R 3 R 4 R 5U i11990900IN-IN+标准表三位半数字表头IN+ IN- dp 1 dp 2 dp 3 V REF+ V REF-直流电压分压器9K1K 接动片1 直流电 压校准输入阻抗的情况下, 达到同样的分压效果。

电子电路设计报告课题项目：数字万用表电路设计与制作设计目的设计要求设计方案四、电路原理图—附录1五、元器件介绍六、测试报告一一附录2七、问题探讨八、心得与体会九、实物拍照一一附录3一、设计目的利用给定元器件设计一台数字式电压、电阻测量仪，通过原理设计和实物电路的制作掌握数字电路设计的基本方法及电路的焊接技术，同时复习、巩固以往的学习内容，达到灵活应用的目的。

设计完成后在实验室进行自行安装、调试，在该过程中培养从事设计工作的整体概念。

二、设计要求1、利用给定元器件设计一台数字式万用表能够实现不同档位的电阻和交、直流电压的测量2、完成电路原理图的设计及实际电路的焊接调试3、技术指标：量程范围直流电压档：200V、20V、2V交流电压档：200V、20V、2V电阻档：2M、200K、20K、2K显示令三位半数码管显示令过量程令正负值三、设计方案1、整体思路利用MC14433的数模转换功能实现对。

〜2V电压的测量，并通过译码器及数码管进行显示。

利用运算放大电路及分压电阻将不同档位的待测参数转换为基本0~2V之间的电压值，从而利用MC14433进行测量。

原理框图：DC2、电路分块分析1）输入缓冲:构成：由集成运放、电阻和二极管组成电压跟随器作用：输入电阻很大，输出电阻很小，隔绝内外电路局部图：利用MC14433将输入的模拟信号转换为电压值所对应的BCD码，再通过CD4511将BCD码转换为驱动数码管显示对应数字的电平，从而实现对基本电压值的测量。

通过MC1403基准电压芯片及电位器为MC14433提供2V基准电压，同时利用MC1413将MC14433输出的选通高电平转换为控制数码管显示的低电平。

2）电压分压器构成：特定阻值的电阻和跳线作用：利用电阻串联分压将处于不同档位的待测电压转换为0~2V内的基本电压，进而利用基本电压测量电路进行测量。

局部图：电压分压器3)4) AC/DC转换器构成：通过集成运放、电容、二极管和电阻等元器件组成隔直、整流和滤波电路作用原理:利用T1062运算放大器和二极管构成精密半波整流电路，将待测交流信号转换为直流信号，然后利用运算放大电路对整流后的电压值进行放大，使之与交流信号的有效值想对应，之后将转换过的信号输入基本测量电路进行测量。

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。

MF47万用表的设计与制作案例一、万用表的组成与原理1、万用表的分类数字万用表按照量程转换方式来分类，可划分成三种类型：手动量程，自动量程，自动/手动量程根据功能、用途及价格的不同，数字万用表大致可分为9大类：低档数字万用表(亦称普及型数字万用)、中档数字万用表、中/高档数字万用表、数字/模拟混合式仪表，数字/模拟图双显示的仪表、万用示波表(将数字万用表、数字存储示波器等动能集于一身)。

2、万用表结构及工作原理此次实习使用的是指针是万用表MF47。

Mf47的组成部分：指针式万用表的型式很多，但基本结构是类似的。

指针式万用表的结构主要由表头、档位转换开关、测量线路板、面板等组成。

表头是万用表的测量显视装置，指针式万用表采用控制显示面板＋表头一体化结构；档位开关用来选择被测电量的种类和量程；测量线路板将不同性质和大小的被测电量转换为表头所能接受的直流电流。

万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等多种电量。

当转换开关拨到直流电流档，可分别与5个接触点接通，用于测量500mA、50mA、5mA和500μA、50μA量程的直流电流。

同样，当转换开关拨到欧姆档，可分别测量×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ量程的电阻；当转换开关拨到直流电压档，可分别测量0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V量程的直流电压；当转换开关拨到交流电压档，可分别测量10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流电压。

测量电路：把被测的电量转化为适合于表头要求的微小直流电流，由电阻、半导体元件及电池组成。

它通常包括分流电路、分压电路和整流电路。

分流电路将被测大电流通过分流电阻变成表头所需要的微小电流，分压电路将被测得高电压通过分压电阻变换成表头所需的低电压；整流电路将被测的交流，通过整流转变成所需的直流电。

档位选择电路:万用表的各种测量种类及量程的选择是靠转换装置来实现，转换装置通常由转换开关、接线柱、插孔等组成。

基于MSP430单片机的多功能数字万用表设计摘要：本文全面、深入、系统地介绍了数字万用表的系统设计与研究。

设计中采用了美国TI公司生产的高性能单片机芯片MSP430F149。

整个系统结构由MSP430F149外加一些外围元件构成，驱动LCD液晶显示，然后再与参数转换电路相连。

文章主要介绍了MSP430F149的性能特点、内部结构、输入输出数据及一些功能和原理。

整个设计包括硬件电路设计及软件设计。

硬件电路设计包括处理器、外部设备元件的选择、参数转换电路设计及电源设计，而软件设计则主要是实现仪表的各功能的控制。

关键词：数字万用表MSP430F149 单片机1 数字万用表的工作原理数字万用表的最基本功能是测量直流电压、直流电流、交流电压、电阻、温度、电容及频率，其基本组成见图1。

通过功能量程的选择把被测物理量连接到相应的参数转换电路上，经过电路转换成电压或频率使单片机能够直接测量，单片机通过拨位开关得到被测物理量的类型，再通过cpu计算出被测物理量的大小，然后控制液晶显示测量结果。

2 MSP430F149芯片简介MSP430F149单片机是美国TI公司推出的16位高性能单片机，具有丰富的片内资源，包括时钟模块、捕获/比较模块、Flash模块、看门狗定时器模块、定时器模块、以及通用I/O口模块等。

3 参数转换电路3.1 直流电压测量电路直流电压电路如图2所示，可选择3个档位0~3v，0~30v，0~300v。

通过电阻分压把被测电压调整到AD的量程（0~3.3v）内。

本设计AD转换使用单片机片内集成AD，AD参考电压为3.3v。

图中1M电阻和104电容组成低通滤波器可以滤除表笔与被测物体接触时产生的高频信号和空间的电磁干扰使得测量结果更加稳定[1]。

电阻计算：由于电压表要求接到电路上时对电路的电压影响要下，所以输入阻抗越大越好，本设计选择输入阻抗Ro=10M。

3.4 交流电压测量电路交流电压测量是通过二极管1N4007把被测电压进行半波整流，再通过分压电阻把电压降低，再通过电阻和电容组成低通滤波器滤成直流，再经过AD转化成数字值，再经过cpu计算出电压有效值，由于1N4007是普通整流二极管，反向恢复速度较慢所以不能测量高频交流电压[3]。

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。

目录第一章概述 (2)第二章 MF47万用表的电路原理 (3)第三章电路调试与制作 (5)第四章总结与体会 (9)第五章附录 (12)第一章概述万用表现在已广泛应用于社会的每个角角落落，因为其弄能、价格、售后被广大用户关注，甚是被欢迎。

万用表一般可用来测量直流电流、直流电压、交流电压、直流电阻和音频电平等电量。

由于万用表结构紧凑,携带和测量方便,因此是电路实验和电气维修中常用工具之一MF47改进型万用电表，在保留原有可供测量直流电流、交直流电压、直流电阻等功能的基础上将交流电压灵敏度提高到9k/v。

该表又新增直流电容测量、压降（稳压）参数（LV）测量、1.2V-3.6V电池电力测量、及电视机行管直流电压准确测量、防误测双重保护等新型功能。

使该表更适合于从事电脑、电器设备、电子仪器、家用电器、工厂、学校的科研、生产和维护使用。

产品特点：☆电容量直接测试☆ 1.2V-3.6V电池电力测量☆标准电阻箱应用☆电视机行电压测量2第二章MF47万用表的电路原理一．万用表的原理图与工作原理南京科华MF 47型指针式万用表原理电路图从图中我们可以分析出，其测量电阻，直流电压，交流电压和直流电流的原理可等效为下图所示：从上图中可以得出以下结论：➢测量外接直流或交流电压与直流电流时，万用表电池可有可无；3实践一：将万用表的电池1.5v和9V全取出，然后用其直流电压档测电压，结果显示为1.5v和9v。

➢万用表不用时不要打到电阻档，其他档可以，最好OFF；因为打到Ω档，如果两表笔（黑红）放置时不小心短路或接了一个具有一定电阻的东西会用使万用表电池耗电而减少万用表使用周期；然而非Ω档未用到电池，故不会耗电。

二．万用表电阻档工作原理图电阻色环对应表4第三章电路调试与制作一．MF74万用表安装调试：在没有专用校试设备的情况下，可用普通数字万用表电表校准，方法如下：1.线路板安装程序：按线路板上的标注将电阻及元器件焊装到相应位置（注：将电位器，输入插座及晶体管插座组件垂直焊接于线路板电路版面）。

实验十数字万用表设计数字电表以它显示直观、准确度高、分辨率强、功能完善、性能稳定、体积小易于携带等特点在科学研究、工业现场和生产生活中得到了广泛应用。

数字电表工作原理简单，完全可以让同学们理解并利用这一工具来设计对电流、电压、电阻、压力、温度等物理量的测量，从而提高大家的动手能力和解决问题能力。

［实验目的］1、掌握万用表的使用方法。

2、了解数字电表原理。

3、掌握改装数字万用表的原理及其校准方法。

［实验仪器设备］改装表（数字万用表）、AD参考电压模块、变直流电压转换模块、标准万用表、九孔板等。

个日字型结构之间是不导通的。

田字型的结构中每个插孔都是相互连通的。

但两任何个田字型结构之间是不导通的。

一字型的结构中每个插孔都是相互连通的。

但两个一字型结构之间是不导通的。

我们可以用元器件，导线和连接器等连接成我们需要的电路。

［实验原理］一、数字电表常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量，指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。

而对数字式仪表，需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号，再进行显示和处理。

数字信号与模拟信号不同，其幅值大小是不连续的，就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值，所以需要进行量化处理。

若最小量化单位为∆，则数字信号的大小是∆的整数倍，该整数可以用二进制码表示。

设∆=0.1mV，我们把被测电压U与∆比较，看U 是∆的多少倍，并把结果四舍五入取为整数N (二进制)。

一般情况下，N≥1000即可满足测量精度要求(量化误差≤1/1000=0.1%)。

所以，最常见的数字表头的最大示数为1999，被称为三位半(3 1/2)数字表。

如：U是∆ (0.1mV)的1861倍，即N=1861，显示结果为186.1(mV)。

这样的数字表头，再加上电压极性判别显示电路和小数点选择位，就可以测量显示-199.9～199.9mV的电压，显示精度为0.1mV。

（工作原理见附录）二、改装数字万用表的设计常用万用表需要对直流电压、直流电流的测量等，图1为万用表测量基本原理图。

实验二十五 数字万用表的设计、制作与校准数字电表以它显示直观、准确度高、分辨率强、功能完善、性能稳定、体积小易于携带等特点在科学研究、工业现场和生产生活中得到了广泛应用。

数字电表工作原理简单，完全可以让同学们理解并利用这一工具来设计对电流、电压、电阻、压力、温度等物理量的测量，从而提高大家的动手能力和解决问题能力。

【实验目的】1．了解数字电表的基本原理和特性。

2．掌握数字电表的校准方法和使用方法。

3．设计数字万用表（即多量程数字电压、电流和电阻表）。

4．了解交流电压和二极管相关参数的测量。

【实验仪器】ZKDB-A 型数字电表改装试验仪1套（所含模块如下图所示），通用标准万用表1个。

量程转换开关模块交直流电压转换模块 功能：把交流电压转换成直流电压，模块中有电位器进行调整。

参考电阻模块 功能：提供可调参考电阻和可调待测电阻各一个。

三位半数字电压表头AD 参考电压模块功能：提供数字电压表头中模数转换芯片所需的参考电压(Vr-，Vr+)， 有两档（0.1V 和1V ），有电位器可进行电压调节。

【实验原理】 1. 数字电表原理常见的物理量都是幅值大小连续变化的所谓模拟量，指针式仪表可以直接对模拟电压和电流进行显示。

而对数字式仪表，需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号，再进行显示和处理。

数字信号与模拟信号不同，其幅值大小是不连续的，就是说数字信号的大小只能是某些分立的数值，所以需要进行量化处理。

若最小量化单位为∆，则数字信号的大小是∆的整数倍，该整数可以用二进制码表示。

设∆=0.1mV，我们把被测电量程扩展分压器模块 a 量程扩展分流器模块 a 量程扩展分流器模块 b电流档保护模块 功能：防止过流。

量程扩展分压器模块b量程扩展分档电阻模块电阻档保护模块 功能：防止过压损坏仪器。

待测元件模块功能：提供电阻、二极管、NPN 三极管和PNP 三极管各一个。

GND+5V3K10K二极管测量XDAXDKXDO二极管测量模块电阻档基准电压模块 功能：用于在电阻测量时提供测量基准电压。

职业技术学院毕业设计题目万用表的设计与制作系别专业班级姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目：万用表的设计与制作设计要求：1、掌握万用表的工作原理、结构特点；2、明确设计思路，懂得各测量电路的原理图及它们之间的关系；3、画出原理框图、正确叙述工作原理；4、举例详细说明万用表的使用方法及注意事项。

设计进度要求：第一周：确定题目，查阅资料。

第二周：写设计大纲。

第三周：写设计草稿。

第四周：输电子稿。

第五周：交电子稿。

第六周：老师检查论文，并作出相应的指导。

第七周：修改并打印论文。

第八周：论文答辩。

指导教师（签名）：摘要当代电子科学技术的迅猛发展，创造出了一个神奇的世界。

多少人闯进了电子宫殿，在那里自由地摘取一颗颗耀眼的明珠。

多少人刚刚迈入电子宫殿的大门，正在深深求精。

在这条走向成功的道路上，众多的电子爱好者无一不喜爱过手中必备的工具——万用表。

虽然万用表在向数字化、智能化方向发展，但是由于指针式万用表具有结构简单，用途广，使用方便，可靠性高，价格便宜等优点，仍是检测电器元件最常用的检测工具。

万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表。

这次设计的万用表是磁电系整流式便携式多量限万用电表。

可供测量直流电流，交直流电压，直流电阻等，具有量程多，分档细，灵敏度高，体形轻巧，性能稳定，读数清晰，使用方便，适合于电子仪器，无线电电讯，电工，工厂实验室等广泛使用的万用电表。

关键词：表头指针准确度分辨力整流式目录摘要 ........................................................................................................................... I I 1 万用表的应用 (1)1.1 万用表的种类 (1)1.2 万用表的组成 (1)1.3 万用表的结构特征 (2)1.4 万用表的应用 (2)2 万用表的设计 (3)2.1 万用表的基本工作原理 (3)2.2 各测量档的原理及设计过程 (8)2.3 万用表总电路的设计 (13)2.4 电路参数 (15)3 万用表的使用方法及注意事项 (17)3.1 直流电流测量 (17)3.2 交直流电压测量 (17)3.3 直流电阻测量 (17)3.4 音频电平测量 (17)3.5 电容测量 (18)3.6 电感测量 (18)3.7 晶体管直流参数的测量 (18)3.8 万用表的使用注意事项 (19)4 万用表的安装与调试 (20)4.1 PCB版的制作 (20)4.2 元器件的认识 (21)4.3 色环的认识 (24)4.4 元器件的焊接 (25)4.5 机械部分的安装与调整 (27)4.6 技术规范标准 (29)5 故障的排除 (30)6 结论 (31)致谢 ........................................................................................................................... 错误！未定义书签。