简易自动电阻测试仪

1、简易自动电阻测试仪目录摘要一、简易自动电阻测试仪系统结构框图及原理二、方案分析论证与选择 2.1、主控制器的论证与选择 2.2、恒流源的论证与选择 2.3、A/D转换的论证与选择 2.4、*论证与选择三、系统硬件模块设计及原理 3.1、*电路及原理 3.2、*电路及原理 3.3、*电路及原理 3.4、*电路及原理四、系统测试说明 4.1、系统测试仪器 4.2、测试结果分析五、结论六、心得体会附录一、系统硬件原理图附录二、系统软件设计流程图附录三、功能实现一览表参考文献摘要 数字化测量仪器较模拟仪器具有使用方便，测量精确等优点。本装置是针对简易自动电阻测试仪而设计，介绍了简易自动电阻测试仪的设计

2、方案及其基本原理，并着重介绍各个硬件模块电路的设计思路、工作原理及其控制器件的工作情况。本系统主要由稳压电源、精密恒流源、A/D转换、单片机、LCD液晶模块及外围电路构成。本系统以精密恒流源为核心，STC12C5A60S2单片机为主控制器，由精密恒流源输出恒定电流并流经负载，将负载模拟电压进行A/D转换并送入单片机进行数据运算处理并转换成相应的负载阻值，最后通过LCD液晶显示器显示，从而实现对负载的实时测量。 该系统具有实现简单，抗干扰性强，可用于实际进行负载的实时测量等特点。关键词：恒流源；A/D转换；单片机；LCD液晶AbstractDigital measuring instrument

3、 with analog instrument has the advantages of convenient use, accurate measurement etc. The device is directed to a simple automatic resistance tester and design, introduced a simple automatic resistance measuring instrument design and its basic principles, and introduced emphatically the hardware c

4、ircuit design, working principle and control devices work. This system is mainly composed of a regulated power supply, precision constant current source, A / D conversion, single-chip, LCD LCD module and a peripheral circuit. The system of precision constant current source as the core, the STC12C5A6

5、0S2 MCU as the main controller, composed of precision constant current source outputs a constant current flow through the load and the load simulation, voltage A / D conversion and into the single-chip microcomputer for data processing and converted into corresponding load resistance, and finally th

6、rough the LCD LCD display, thus realizing the load time measurement.The system has the advantages of simpleness, strong anti-interference, can be used for real time measurement of actual load characteristics.Key words: constant current source; A / D conversion; single chip microcomputer; LCD 引言 二十一世

7、纪是知识经济时代。随着现代科学技术的飞速发展，电子科技浪潮势不可挡，由于数字化测量仪器较模拟仪器具有使用方便，测量精确等优点，所以为了适应现代科技的发展要求和很多科技、技术方面的需要，机械电阻测量仪器已经越来越不能适应当代人们的电阻测量仪的要求和需求了。随着数字式电阻测量仪越来越高的呼声，简易自动电阻测试仪应运而生。以往的电阻测量仪的测量范围及精度很有限，不能够很好的对更高要求的电阻测量有合适的反应。本系统是针对数字式测量仪而设计的简易自动电阻测试仪，这种测量仪器有电路简单、准确度高、抗干扰能力强的优点。一、简易自动电阻测试仪系统结构框图及原理图 1.1单片机控制系统液晶显示按键控制恒 流 源

8、模 块电 源被测负载A/D转换负载测试原理：精密恒流源输出稳定电流并负载，模数转换器将采集到的负载模拟电压信号转换为数字信号并送入单片机，数字信号经单片机运算处理后则转换为相应的负载阻值，最后在单片机的控制下由液晶显示器实时显示出来。从而完成了对负载阻值的实时测量。二、方案分析论证与选择 2.1 主控制器的论证与选择 方案一 AVR单片机：AVR单片机具有高速度、低功耗特点，在和51单片机外接相同晶振条件下,AVR单片机的工作速度是51单片机的3040倍，并且增加了休眠功能及CMOS技术，使其功耗远低于51单片机；AVR单片机是工业级产品具有大电流输出可直接驱动SSR和继电器，有看门狗定时器，

9、防止程序走飞，提高产品抗干扰能力；超功能简洁指令，具有32个通用工作寄存器，相当于51单片机内部32个累加器；具有模拟比较器、脉宽调制器、模数转换功能；强大的通讯功能，内置了同步串行接口SPI、通用串行接口UAST、两线串行总线接口TWI(I2C)使网络控制，数据传送更为方便；超级保密功能，内部程序可采用多重保护锁功能；方案二 MCS-51系列单片机：89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它基于标准的MC

10、S-51单片机体系结构和指令系统，属于80C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。80C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。此外，89C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。经论证比较，51单片机其功能已足够满足本系统所

11、需单片机的要求，无须使用功能强大、价格昂贵的AVR单片机。故选用51单片机。 2.2 恒流源的论证与选择 方案一 利用三端可调直流稳压集成芯片，通过调整其输出电压来实现负载的恒流特性。特点：直接利用稳压片提供所需功率，只需要添加相应控制电路即可，但是，其电流调整率指标只能达到0.5%0.15%。 方案二 采用集成稳压器构成的开关恒流源。图1.3所示是三端集成稳压器构成的开关恒流源。当设定电阻R一定时，电路给负载Ro提供一恒定电流当RL发生变化时，由IC的输入输出压差进行自动补偿而使负载电流保持不变。图1.3 采用集成稳压器构成的开关恒流源原理框图方案三 采用集成运放的线性恒流源。OP07构成的比较放大环节，与采样电路进行比较，控制场效应管的栅极电压，调整场效应管的导通角的大小，从而得到相应的电流值。同时单片机控制电流检测模块对输出电流的回路里取样，经AD转换后显示相应的电流值。实现了电压电流转换。2.3 A/D转换器论证与选择方案一 ADC0809是八路模拟输入、八位数字量输出的A/D转换器，