大学生实践技能培训题目：基于单片机版数字式毫欧表的设计姓姓 名名班级学号班级学号 指导教师指导教师-I-摘 要随着科技的日益进步与发展，生活与工业制造中对精度的要求越来越高，尤其一些重要的电器产业，对器件的精度要求很高，电气化时代的到来伴随着一些电气工具的革新，数字式万用表是最常用的工具之一，它是采用“比例法”测电阻的方法实现电阻的测量，虽然精度较之以前有了很大的提高，但是在一些高精尖产业中还是有些欠缺，并不能胜任。本次设计是基于单片机的数字式毫欧表，比普遍使用的数字万用表最大的区别在于它的精度更高，可以胜任毫欧级电阻的测量，它采用“伏安法”测电阻的方法，利用按键手动调节毫欧表的量程，使用两个运算放大器 LM358 和三极管 TIP41 搭建的恒流源电路提供恒定的毫欧级电流输出，可以利用数模转换芯片 TLC5615 实现电压控制输出恒定的电流，测量时可选三个档位电流的输出分别是 1mA、10mA、100mA，对应电阻的量程分别是 40.00、4.000、0.400。由于测量电压信号较小，采用 OP07运算放大器搭建放大电路放大一百倍后再经过模数转换芯片 TLC1549 转化为数字信号后传入单片机 AT89C52 中进行数据运算与处理，计算得到电阻值由液晶 LCD1602 显示出来，全电路利用 LM7805 设计稳压电路提供正 5V 稳定电源电压，ICL7660 小功率极性反转电源转化器给 LM358 和 OP07 提供负电压构成电源模块。关键词关键词：毫欧表；恒流源；运算放大器；ADC 模数转化；液晶显示目目 录录摘 要.IAbstract.II第 1 章 绪 论.11.1 课题背景、目的及意义.11.2 课题研究现状及发展趋势.11.3 课题工作目标.21.4 工作方案.21.5 论文结构3 第 2 章 单片机数字毫欧表系统的基本原理.52.1 总体方案选择.52.2 恒流源方案选择.72.3 总体方案确定.82.4 本章小结.9第 3 章 单片机毫欧表系统硬件设计.103.1 单片机数字毫欧表系统硬件组成.103.2 单片机最小系统模块.103.2.1 单片机原理及功能介绍.103.2.2 时钟电路.143.2.3 复位电路.143.2.4 液晶显示.153.2.5 键盘电路.223.3 压控恒流源模块.173.4 电压信号放大模块.183.5 A/D 模数转化模块 .193.6 D/A 数模转换模块 .203.7 电源模块.203.7.1 稳压输出电源电路 .213.7.2 负电压转换器.223.8 本章小结.22第 4 章 单片机毫欧表系统软件设计.244.1 系统整体软件设计.244.2 电压信号采集程序设计.244.3 电流信号采集子程序.244.4 测量量程选择子程序.264.5 数据显示子程序.264.6 计算电阻子程序.274.7 本章小结.28第 5 章 单片机毫欧表系统测试与分析.295.1 数字毫欧表系统硬件部分测试与分析.295.2 数字毫欧表系统软硬件联合测试与分析.295.3 本次设计遇到问题及解决方案.315.4 本章小结.31结 论.31参考文献.32附 录.33-1-2-第一章 绪绪 论论 1.1 课题背景、目的及意义数字式毫欧表是由万用表慢慢发展而来的，也是对于数字万用表不能达到的精度做以补充的实用工具，这是一个随着科技的进步和工业的发展而得到的产物，由于它是采用“比例法”测量电阻，这已经在很大程度上相对于之前的万用表测量精度提高了一截，但是由于普通的数字万用表最小测量电阻的的能力仅为 0.1，在测量电动机绕阻、变压器线圈电阻、扬声器音圈电阻、印刷短路铜箔的电阻等毫欧级低电阻值的地方还是力有所逮，误差相对来说太大，在测量小电阻值电阻时精度不足。数字毫欧表是以单片机为处理核心设计，用来测量毫欧级低电阻值的高精度精密测量仪器仪表，它主要应用于继电器接触电阻、各种微动开关接触电阻、按钮开关开关、波段开关接触电阻、一些小的连接件接触电阻、飞机等交通工具上的金属铆接电阻、电线导体电阻和电缆导体电阻等等微型电阻的