基于单片机的数字万用表的设计论文答辩PPT课件

.,基于单片机的数字万用表的设计,答辩人：蔡定材指导教师：钟立华,.,一、研究背景（数字万用表的意义）,数字万用表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量，随着时代科技的进步，数字万用表的功能越来越强大，把电量及非电量的测量技术提高到崭新水平。,.,二、设计目标,1、设计目标（1）测量交直流电压（2）测量直流电流（3）测量电阻（4）检测电路短路断路,.,三、设计的篇章结构,1.引言2.数字万用表的基本原理3.结果分析4.总结,.,四、设计内容,引言数字万用表亦称数字多用表,简称DMM(DigtialMultimeter)。传统的指针式万用表功能单精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字万用表，精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便。,.,数字万用表的特点1.显示清晰直观,计数准确2.测试功能强3.测量范围宽4.测量速率快5.集成度高,微功耗,.,数字万用表的设计结构框图,.,数字万用表的设计原理1.电压表的设计原理2.电流表的设计原理3.电阻测量设计原理,.,电压表的设计原理,图2使用多量程分压电路,图1分压电路原理,.,在基准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1所示，为电压表头的量程(如200mV)，r为其内阻(如10M)，、为分压电阻，为扩展后的量程。由于r，所以分压比为:扩展后的量程为:,.,电流表的设计原理测量电流的原理是：根据欧姆定律，用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压，再进行测量。,图3电流测量原理,图4多量程分流器电路,.,在图3,由于rR,取样电阻R上的电压降为:,即被测电流若数字表头的电压量程为,欲使电流档量程为,则该档的取样电阻(也称分流电阻)为:如=200mV,则=200mA档的分流电阻为R=1。,.,电阻测量原理数字万用表中的电阻档采用的是比例测量法,其原理电路见图5。,图5电阻测量原理,图6电阻测量,.,由稳压管ZD提供测量基准电压，流过标准电阻和被测电阻的电流基本相等(数字表头的输入阻抗很高，其取用的电流可忽略不计)。所以A/D转换器的参考电压和输入电压有如下关系：即：根据所用A/D转换器的特性可知，数字表显示的是与的比值,这称为比例读数特性。因此，我们只要选取不同的标准电阻并适当地对小数点进行定位，就能得到不同的电阻测量档。,.,如对200档，取=100，小数点定在十位上。当=100时，表头就会显示出100.0。当变化时，显示值相应变化，可以从0.1测到199.9。数字万用表多量程电阻档电路见图6。由上分析可知，,.,测量结果的误差分析1.供电电源时间过久,导致电压过低2.各取样电阻阻值不完全精确,有可能过低或者过高,.,设计结果综述,数字万用表内部采用了多种震荡,放大,保护等电路,所以功能较多。本设计有其优点：高精度，低功耗,显示清晰。本设计完成的功能主要有对电压，电流，电阻的测量，对电路是否短路进行判断。,.,设计综述,单片机部分跟AD转换部分是本次设计的核心，数字表有两个转换电路：I/V转换电路（电流转换电压电路）R/V转换电路（电阻转换电压电路）。AT89s52单片机作为主控芯片，配以RC复位电路跟振荡电路，使得系统稳定工作。,.,五、致谢,感谢学院给我提供了学习的机会