基于单片机的电阻电容在线测试及lcd显示.doc

电子？一基于单片机的电阻电容在线测试及显示王艳芬杜伟郭元亮刘敏（莱芜钢铁集团有限公司自动化部山东莱芜）籀蔓】电阻电存在线测试实现电阻电容测量的自动化。拓宽测试的量程范围，提高测量的精度。给出电阻电容在线测试的硬件和软件设计关键词】单片机电阻电容在线测试科学中图分类号；文献标识码：文章编号：（）对电子元器件的检测可分为在线检测台肥在线检测两种。在线检测是用万用表在电路板上直接对元件进行检测。在电路板上，电阻电容往往都不是分立的元件，而是和其他的元件或并、或串联在一起，直接测试两端的话将会造成极大的误差。传统的做法是焊开元件，然后用万用表或检测仪器对其进行检测，以避免受板上其他元件的影响。即非在线检测。此方法检测准确，但不仅麻烦。测试速度低。甚至可能损伤印制扳和兀件。如果能够在币焊开其他元件的情况下准确的测试元件的参数大小则可以避免以上删题。本文介绍一种单片机控制的在线电阻电容测试仪，采用在线测试的“电隔离”技术，使旁路电阻，电容忽略不计，无须焊开元件便可直接对元件进行检测。一、电阻电窖在蛙翻试的蕞统结相本系统设计所要完成的主要功能是电阻电容的在线测试与显示总体设计思想为：将电阻电容的参数值转换成与之成正比关系变化的电压输出，经转换。然后送单片机进行数据处理，最后显示。硬件电路主要由以下几个模块组成转换电路、转换电路信号发生电路、滤波电路、转换电路、转换及单片机接口电路、量程自动转换电路。接口电路。在印制板：测试元件的参数，既保持了印制板和元件的完整性，又大大提高了测试速度。、电阻电窖在线翻试系统的曩件设计由单片机控制的电阻电容在线测试系统的原理框图如图所示。这里运用单片机、锁存器和扩展器组成控制系统，实现了电阻电容存线测试的自动化。通过自动转换量程，拓宽丫测试的量程范围；通过软件抗干扰措施，进一步提高了测试的精度。（）电路设计转换及单片机接口电路设计本系统采用的是一种路模拟输入逐次逼近型转换器由于价格适中与单片机的接：、软件操作均比较简单，目前在位单片机系统图电阻在线测试原理图电阻的在线测试过程是：将被测电阻通过转换电路，将转换为直流输出电压，经过量程选掸按键送入转换器。将模拟电压转换为数字量送到单片机系统。单片机根据输入的数据，选择最佳的量程并控制量程转换开关，选择合适的基准电阻，实现量程的自动转换。在单片机控制下，进行多次采样测试，并对各次测得的求平均值，然后计算电阻，最后通过显示器最示被测电阻的值。电阻在线测试的原理图如图所示。图中为电路板上的待测电阻。和为两边的等效电阻，睢为基准电压，为基准电阻。可确定：一由上式得出在基准电压髓和基准电阻一定的前提下，只取决于戤，而与和无关，即对实现了电隔离。这就实现，将印刷电路扳上的电阻直接转换为相应的输出电压。为了扩大测量范围将图电路进行了改进，引入了基准电阻和相应的开关卜来转换量程。单片机根据选择合适的，通过控制卜，自动转换量程。中有着广泛的使用。由路模拟开关。地址锁存与译码器，位转换器和二三态输出锁存缓冲器组成。与单片机的接口电路由于接简单在此不再占用篇幅。量程自动转换电路设计在实际戍用中，由于模拟开关本身存在一定的压降，所以实际应用起来较难，所以在这里电路中必须进行一定的补偿，采用继电器作为开关，以控制进行量程转换。壹电路设计作为测试仪器，显示是不可或缺的。在本设计中采用模块以实现单位的显示。模块的内部结构主要由显示屏（ ），控制器，列驱动器和偏压产生电路组成。（二）整个测试系统是由电阻在线测试和电容在线测试两部分组成图电容在线测试原理图电容的在线测试电容在线测试的原理图如图所示。图中为被测电容，为电路板上与并联的电阻，和为两边的等效阻抗为基准正弦波信号源电压有效值，为基准电阻。电容在线测试过程是：通过转换电路，在正弦信号发生器的作用下，将的数值转换为交流输出电压，经测量选择按键。送转换器转换为数字量。送至单片机。单片机榨制量程转换开关，选择最佳量程，获得与相应的值。单片机通过频率转换开关，控制图电阻电容在线测试原理图（下转第页）匝万方数据一煳。电子科学入。帧称为参考帧，所谓参考帧就是其他帧都参考的起始帧，所以帧是一个能够完全记载这一帧伞部图像数据的帧，也称为伞帧其它的，帧都参考帧来计算冗余数据。帧图像的压缩倍数相对较低，是周期性出现在图像序列中的，出现的频率可由编码器决定。由于帧不依赖于其它帧，是随机存取的切入点，同时是译码中的基准帧。帧和帧罔像采用帧】编码方式，同时利用了空问和时间上的相关性。图像只采用前向时问预测。依据前面的帧或帧进行预测，帧为向前预测帧，即数据与前一帧比较，去掉与前一帧相似的冗余数据向构成的帧，使用运动补偿算法进行压缩，因此压缩比要比帧高，数据量平均只是帧的左右。对前面的帧和后继的帧进行译码的基准帧。本身是有误差的，如果帧的前一个基准帧也是帧就会造成误差传播。帧足基于内插重建的帧，它基于前后的两个、或、，图像采用双向时闻预测，根据与前后一帧图像的比较而得到的帧，数据量平均叮以达到帧的左右。帧本身币作为基准帧。因此町以在提供更高的压缩比的情况下不传播误差。、帧是不完伞帧，它依靠帧而成茳，由：图像采用了未来帧作为参考，因此一编码的码流中图像帧的传输顺序和显示顺序是不同的。一压缩是以（图像组）为一个单元，一般情况下一帧组成一个数据包，第一帧为帧，依次为一个帧、个帧构成结构。一因为采舍弁帧和帧冗余数据的预测帧相关压缩方式对视频图像有很好的压缩效果，在保证数字视频质量的前提 实现：的压缩比使数据量降至（）。这样小时的视频节目只占用的数据存储空间。一的编码码流分为六个层次。依次为视频序列层（），图像长度（）和帧重复频率（帅，是随机存取的视频单位，的长度是一个帧到下一个帧的间隔，这个长度是可变的，长可以提供高的压缩比，但会造成随机存取的延迟，与误差的积累（帧的误差传播）一般是一秒内有两个帧，用来作为随机存取的入口。图像层分为、三类是独盘的显示单位。也足摹本编码单位。在肝一中，图像以是逐行扫描。也可以是隔行扫描。不同伊只是逐行扫描。头中包禽了陶像编码的类型和时问参考信息。像条层，一个像条层包括一定数量的宏块，是霞新同步单位。像条层设置的目的是防止误码的扩散，当一个像条层出现误码时不影响后续的像条层译码。宏块层，图像以亮度阵列被分成的宏块，宏块是进行运动补偿的基本单位。定义了种宏块结构，：宏块、：宏块和：宏块，分别代表构成一个宏块的亮度像块和色差像块的数量关系。：宏块包含四个的亮度像块，两个色差像块（和色差像块各一个）。：宏块包含四个 亮度像块，四个的色差像块（、色差像块各两个）。：宏块中包含四个亮度像块，四个色差像块和四个色差像块。在进行视频编码前，分鼍信号、被变换为亮度信号、色差信号和形式。三种宏块结构实际上对应着三种亮度和色度的抽样方式。像块层足离散余弦（）变换的基本运算单元，包含亮度或色度。在：格式中，每四个信号的像块空问内的、样值分别构成。个、像块。在：格式中，每四个信号的像块空内的、样值分别构成二个、像块。在：格式中，每四个信号的像块空间内的、样组层（），图像层（），像条层（），宏块层值分别构成四个、像块，相应的宏块结构正是以此为基础构成的。（）和像块层（）。除宏块层和像块层外，上面四层都肯相虑在帧内编码的情况下，编码图像仪经过、量化器和比特流编码器生的起始码（ ），可用，：因误码或其它原因收发两端失误时，译码器重新捕捉同步。序列层构成某路节目的图像序列，有表示开始的图像序列头和表示终止的图像终止码，是随机存取段落。序列起始码后的序列头中包含了图像尺寸，宽高比，图像速度等信息。图像组层。一个图像组由相互问有预测和牛成关系的一组、图像构成，第一帧图像总是帧其结构和长度均为町变。有两个参数，即成编码比特流，而不经过预测环处理。原始的图像抽样数据直接进：变换。在帧问编码的情况下，原始图像首先与帧内存有的预测图像进行比较，计算运动矢量，由此运动矢最和参考帧乍成原始图像的预测图像，然后原始图像与预测图像差值所生成的差分图像数据进行变换再经过量化器和比特流编码器生成输出的编码比特流。帧内编码与帧日】编码流程的区别在于是否经过预测环的处理。视频图像出缩标准被广泛应用在广播电视节日的制作与传输。（上接第页）正弦波信号发生器的频率，从最低档开始，按倍频逐级提高频率，同时读入各档相应的值。并对相邻的两档频率的数值和求商，判断是否大于，若不大于此值，继续求商直至！大于。单片机根据这次的和求，并通过显示器显示被测的电容值三、电阻电窖在线溺试的软件设计电阻电容在线测试的主程序流程图如图所示四、结束语电阻电容在线测试采用在线测试的“电隔离”技术，可准确而有效实现电阻电容的在线测量与显示，测最精度高。通过以上的设计，系统还可以加上自动补偿电路利用软、硬件结合抗干扰。在软件编程中可采用去极值平均滤波法，玎达到更好的测量效果。参考文献：陈明萤，（单片机课程设计清华大学出版社【孟华，过程工业检测与控制北京航空航天大学出版社作者简介：上艳芬，女。汉族山东德州。山东莱芜钢铁集团有限公司自动化部，工学图电阻电容在线测试主程序图学士，助理工程师，主要从事上业仪器仪表的研究开发与维护上作。匝万方数据工基于单片机的电阻电容在线测试及LCD显示作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：王艳芬， 杜伟， 郭元亮， 刘敏莱芜钢铁集团有限公司自动化部,山东,莱芜,271104硅谷SILICON VALLEY2008，(22)0次参考文献(2条)1.陈明萤 8051单片机课程设计 20042.孟华 过程工业检测与控制 2002相似文献(10条)1.会议论文 陈敬宇.郑琦.沈相国 基于嵌入式单片机ADC843控制的生物电阻测试仪 2005本文介绍一种专门用于测定大阻值范围的生物体电阻的特殊电阻测试仪.测试仪采用美国AD公司的ADC843嵌入式单片机作为控制芯片,测量的电阻范围为1K100M,测量信号的频率范围从DC5KHz,主要用于测量生物体在不同外界条件下的体电阻变化.测试仪配置了RS-232接口,可以与PC机连接工作,利用装在PC机上的控制管理软件直接控制测试仪工作.2.期刊论文 邹飞.黄华.祝诗平.Zou Fei.Huang Hua.Zhu Shiping 基于单片机的语音播报智能化电阻测试仪设计 -电子测量技术2007,30(4)本文介绍了一种能进行宽量程电阻阻值数字测量,并能通过语音播报阻值的电阻测试仪.采用变换法来测量电阻阻值,即通过阻值与频率(R/f)变换电路,将阻值变为与之对应的振荡频率,利用单片机SPCE061A测量频率,就可以实现测量电阻阻值.本电阻测试仪测量的范围为1 200 M,利用6位LED数码管显示.为了实现宽量程的测量,将测量范围分为2段,即1 50 k,50 k200 M.在低阻值段,平均误差为0.01%;在高阻值段,平均误差为0.1%.通过软件编程来实现测量范围的自动转换,并利用SPCE061A内部的语音资源,实现语音播报电阻阻值,最终使本电阻测试仪具有数字化、智能化、语音化、实用性.3.期刊论文 姚大勇.范大民.曲之国.Yao DaYong.Fan DaMing.Qu ZhiGuo 基于AVR单片机的电阻分选仪 -中国科技信息2007(6)通用型电阻分选仪是电阻生产厂家的电阻生产线及相关用户对电阻进行范围筛选的关键仪表,是电阻质量检测的关键仪器.本设计选用可在线编程的AVR单片机ATmega8,它内带模拟比较器,I/O口可作A/D转换用.仪器采用恒流源电路,保证输出电流的恒定.采用3 1/2位LED数字显示器,读数直观清晰;上下限可自由设定;使用方便,实现了自动化、智能化.该产品性能稳定,反应速度快,功耗小,输出电流恒定,适用范围广.4.期刊论文 尹波.邓奕 基于PIC16C57单片机的智能低电阻测量仪 -现代电子技术2002(4)介绍一种以PIC16C57单片机为核心的低电阻测量仪,与普通的低电阻测量仪不同的是:该测量仪的测试电流仅为0.5 mA并加有多种保护电路,具有很高的安全性能.主要应用于军工、国防、民用爆破等行业的电火工品的直流低电阻的测量.5.期刊论文 张小玉.蔡桂芳.ZHANG Xiao-Yu.CAI Gui-Fang 基于89C52单片机的电阻测试系统研究 -机电产品开发与创新2007,20(2)针对传统的电阻测试系统存在的多种问题,研制了一种基于89C52单片机的电阻测试系统.该系统以单片机为控制核心,结合555电路构成的多谐振荡电路,利用汇编语言进行编程.使测试系统具有测量精度高、性能可靠、智能化及自动化程度高等优点,弥补了传统测量方法的不足.6.学位论文 杨敏 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制 2005电阻钎焊是一种利用电流流过电极和焊件所产生的电阻热进行钎焊的焊接工艺。它工艺简单，劳动条件好，容易实现生产自动化，可以被广泛的应用于焊接生产中。而对于钎焊来说，焊接接头质量的好坏，与焊接过程中的温度有很大的关系。但是在焊接过程中对焊接温度进行控制，一直以来没有一个很有效的、简单的方法。因此，如何在焊接过程中进行有效的焊接温度控制，对于电阻钎焊，是一个很值得研究的课题。 因为电阻钎焊焊接中的热量产生于电流流过电极和焊件的过程中，所以为了实现焊接过程温度的控制，我们可以考虑控制焊接过程中的焊接参数，比如流过电极和焊件的电流的大小、通电时间等。 为此，本文在模糊理论的基础上，建立温度控制的模糊系统。通过实时采集焊接过程中的温度，反馈给该系统，由系统对采集的温度信号进行模糊化。利用构造的隶属函数表进行模糊处理，然后再经过去模糊化，输出一个控制信号，利用控制主电路晶闸管导通角来控制电流通断，从而实现对焊接温度的控制。 在本文中，我们采用了以Atmega128L单片机为核心构成的恒温控制系统，对单片机系统内部各功能模块电路的设计做了详细的介绍。给出了整个控制程序的设计思路。此外，自行设计控制了反向并联晶闸管的触发电路。 通过试验论证，该系统对于本文所提出的控制温度方法是可行的。7.期刊论文 熊艳花.冀春涛 基于单片机的电阻对焊控制箱的设计与实现 -科技创新导报2008(10)以AT89C51单片机为核心,采用I2C总线接口芯片作为外扩芯片构建结构简单,性能可靠的控制系统,实现电阻对焊的过程控制.软件部分采用结构化程序设计方式,使各功能程序模块化,用Keil C51语言进行编程,既简化了编程,又使程序具有良好的可读性和可移植性.该系统已成功应用于生产,所焊接的电阻对焊杆产品质量符合要求.8.学位论文 刘欢 基于AVR单片机的移相零电压逆变电阻焊接电源的研究 2008逆变电阻焊接电源由于其性能的优越性，在工业上有着越来越广泛的应用。而传统模拟控制硬开关方式的逆变电阻焊接电源不但不易实现智能控制，且开关损耗较大，严重限制了焊接质量的提高。 在详细分析了传统模拟控制硬开关方式的逆变电阻焊接电源的缺陷和不足以及数字控制的优势之后，分析了两种全桥式