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数字万用表的设计说明

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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。它采纳数字化测量技术,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,可实现如下的功能与要求:(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、电流以与电阻的阻值,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与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 单片机的特点与功能介绍(1)89C52 单片机的主要特点与功能特性89C52 是一款低电压,高性能的 8 位 CMOS 型单片机,片有 8k 字节以 Flash闪存为介质的,能擦写的只读程序存储器与 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-小数点驱动数值显示屏(数码管或...

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