数字式电参数测量仪设计实验报告

数字式电参数测试仪一、绪论AT89C51ADS1100A/DLM334来采集恒流源，通过LCD1602的基本要求和发挥部分的要求。二、系统方案ADS1110A/DLM334LCD式电参数测试仪完全满足题目规定的基本要求和发挥部分的要求。5VSTC89C52LCDLM334系统功能框图：主要芯片：OP07C，LM324，ADS1110，MAX232，LM334，LM319，LCD1602，L7805，STC89C52设计要求电阻测量范围（10Ω~1MΩ）相对误差<0.3%电流测量范围（100μA~10mA）相对误差电压测量范围（100mV~10V）相对误差<0.1%频率测量范围（10Hz~100kHz）相对误差50mV系统控制部分STC89C52方便。A/D8AD要求，而ADS111016A/D0.0015%，串行输出接口，可方便地与单片机配接。同时具有功耗低，精度高，抗干扰能力强等特点，适合要求精度较高的仪器仪表。显示部分LCD但是不能显示高精度数位。综合考虑，选用LCDLCD1602。测量电阻、电流、电压电路部分①把测电阻转化为测电压，通过OP07AD4②把测电流转化为测电压，通过OP07AD2③测电压，把被测电压通过OP07AD2三、硬件设计电阻测量电路、电流测量电路、电压测量电路LM33442测电流模块测电压模块测电阻模块测频率电路LM324LM319100KHZ40106测频率模块A/D采用16位AD转换器ADS1100进行转换，再把数据送入89C51进行处理。AD模块MCU模块MCU扩展模块LCD显示电路LCD16022168D0-D7，和RSR/W5V，并且带有字符对比度调节和背光。LCD模块按键电路按键控制开关。按键模块串口下载模块串口实现对程序的读入，使程程度得到调试。工作在5V电压下。串口下载模块电源模块通过L7805跟L7905使电压保持在+5V与-5V之间电源模块四、软件设计测电压部分用ADS1110读入输入电压，再利用其自身的转换公式换算出电压，再通过LCD1602显示出来。测频率部分利用单片机的计时器/TMOD=0x15，即T0T1125ms，25ms时溢出进入中断，401sT0LCD1602测电流部分测电流实质上即为测电压，外部输入一个电流，经过电路中的一个定值电ADS1110压，再除以那个定值电阻得到的值即为输入电流，然后显示。测电阻部分LM334即可，测出电压，再除以那个恒定电流得到的值即为待测电阻，然后显示。显示阶段1602液晶显示器，先把信号转化成ASCII1602环执行，液晶显示器就可以不断地动态的显示所测的频率。五、系统测试5.1测试方法与仪器MS8050HY3002D—3YB1610HDDSTDS20121GHzTEK测量方法：电压测量方法5自制万用表对电压进行多组数据测量比对。测量数据如下图：表1电压测量理论值理论值102.6mV503.7mV1.042V5.042V10.045V测量值103.0mV505.1mV1.048V5.088V10.105V误差0.3%0.27%0.57%0.91%0.60%5然后再用自制万用表对电路进行行多组数据测量比对。多组数据测量行比对。测量数据如下图：理论值100.0理论值100.0Ω100.2500.0Ω1KΩ5KΩ 10KΩ 5OKΩ 5OOKΩ 1MΩ测量值501.4Ω998.7 4998.8 10.120K 50.140K 498.9K 998.50KΩΩΩΩΩΩΩ误差0.2%0.28%0.13%0.24%0.12%0.2%0.22%0.15%频率测量方法：先用数字信号源输入波形，再用示波器观察测量，再用自制万用表测量，进行多组数据比对。测量数据如下：表3频率测量理论值 500Hz1000Hz5KHz10KHz30KHz测量值 501Hz1001Hz5006Hz10012Hz30035Hz误差 0.2%0.1%0.12%0.12%0.12%六、总结占空比等。参考文献钱进.AT89C2051的高精度数字频率计的设计[J].与创新,2007,20(1)：86-87.卢飞跃.基于单片机的高精度频率计设计[J].电子测量技术,2006,29(5)：96-97.杜刚,高军,童宁宁.AT89C2051单片机的频率计设计[J].应用,2004,25(4):498-501.A/DMAX187与单片机的接口》[J].化，20052:65-68FayyadUM，Piatetsky-ShapiroG，Smyth，P.Fromdatamin-ingtoknowledgediscovery：Anoverview.AdvancesinKnowledgeDiscoveryandDataMinin，FayydU，Piatetsky-ShapiroG（ed，1~35.黄宋魏《ADS1110芯片及其应用》(昆明冶金研究院,云南昆明650031)STC89C52RC（325035）孙汝建《基于I2C总线的16位A/D转换器ADS1110及其应用》(南京水利科学研究院 南京,210024)附录：程序代码：测电压：#include<reg52.h>#include"cpu.h"#include"lcd.h"#include"freq.h"#include"ads1110.h"sbitLCD_BG=P2^4;CPU_INT16SOutputCode;CPU_INT08UConfig;CPU_FP32Voltage;staticvoidLCD_Delay1s(CPU_INT16Un){CPU_INT16Ui,j,k;for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<1000;j++){for(k=0;k<128;k++)}}}}voidmain(void){LCD_InitDisp();LCD_BG=0;while(1){ADS1110_Read(ADS1110_ADDRESS,&OutputCode,&Config);if((OutputCode>=ADS1110_MINIMUM_CODE)&&(OutputCode<=ADS1110_MAXIMUM_CODE)){Voltage=(CPU_FP32)OutputCode*2.048/32768;}LCD_Dispshuzhi(1,0,4,(CPU_FP32)Voltage);LCD_DispStr(0,4,"Voltage");LCD_DispStr(1,6,"V");LCD_Delay1s(1);}}测电阻：#include<reg52.h>#include"cpu.h"#include"lcd.h"#include"freq.h"#include"ads1110.h"sbitLCD_BG=P2^4;CPU_INT16SOutputCode;CPU_INT08UConfig;CPU_FP32Voltage,Resistance;staticvoidLCD_Delay1s(CPU_INT16Un){CPU_INT16Ui,j,k;for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<1000;j++){for(k=0;k<128;k++)}}}}voidmain(void){LCD_InitDisp();LCD_BG=0;while(1){ADS1110_Read(ADS1110_ADDRESS,&OutputCode,&Config);if((OutputCode>=ADS1110_MINIMUM_CODE)&&(OutputCode<=ADS1110_MAXIMUM_CODE)){Voltage=(CPU_FP32)OutputCode*2.048/32768;}Resistance=(CPU_FP32)Voltage*680/0.134/1000;LCD_Dispshuzhi(1,0,3,(CPU_FP32)Resistance);LCD_DispStr(0,3,"Resistance");LCD_DispStr(1,6,"KR");LCD_Delay1s(1);}}测频率：#include<reg52.h>#include"cpu.h"#include"lcd.h"#include"freq.h"#include"ads1110.h"sbitLCD_BG=P2^4;CPU_INT32UFreq_Frequence;staticvoidLCD_Delay1s(CPU_INT16Un){CPU_INT16Ui,j,k;for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<1000;j++){for(k=0;k<128;k++)}}}}voidmain(void){E