没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
2011全国电子设计大赛论文-电阻测量仪1.doc
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 85 浏览量
2024-03-14
16:40:02
上传
评论
收藏 952KB DOC 举报
温馨提示
试读
12页
中国电子设计竞赛,大学生,获奖论文,资料分享,历届,方案参考
资源推荐
资源详情
资源评论
赛区: 江西赛区 赛区编号: JXB13001 测试人签字:
- 1 -
分压电路 AD转换 CPU 显示
量程切换
键盘
简易自动电阻测试仪(G 题)
摘要:随着电子工业的发展,电子元器件急剧增加,电子元器件的的适应范围越来越广
泛,在应用中我们常常要测量电阻的大小,因此设计更加可靠,安全,快捷的电阻测量仪,
具有极大的现实必要性。本系统由 AT89S52 单片机作为数据处理和控制核心,电阻测量采
用分压法,用 ADC 转换芯片 TLC2543 采集电压值,用电压比例计算的方式计算其电阻值,
通过 LCD12864 显示数据。通过实际检测,该系统的指标达到了要求,工作可靠,操作简
单,用户界面友好。
关键词:电阻测量 分压法 AD 转换 AT89S52 单片机 LCD12864
1.总体设计与方案选择与论证
1.1 系统总体构成
整个系统可由六部分组成,比例分压电路、AD 转换电路、量程切换、单片机最小系
统、键盘电路和显示电路组成,总体方框图如图 1 所示。
图 1 系统总体方框图
1.2 方案论证
1.2.1 电阻测试方案比较
电阻测试仪的比较可有多种方案完成,例如利用模拟电路,电阻可用比例运算器法和
积分运算器法。
方案一:采用 CPLD 或 FPGA 实现 应用目前广泛应用的 VHDL 硬件电路描述语言,实
现电阻,电容,电感测试仪的设计,利用 MAXPLUSII 集成开发环境进行综合、仿真,并下
载到 CPLD 或 FPGA 可编程逻辑器件中,完成系统的控制作用。但相对而言规模大,结构复
杂。
方案二:采用 RC 振荡回路,通过测量频率来计算相应的阻值,测量范围较宽,但振
荡回路受外界干扰较大,测量精度较低,测量误差不易控制。
方案三: 采用分压法,通过测量电压值,采用电压比例计算 R 值,该方案电路稳定,
受外界影响小,测量精度高,且测量范围较宽,另一方面便于使仪表实现自动化,而且设
计时间短,成本低,可靠性高。
综上所述,系统将采用方案三,更为简便可靠,节约成本。
赛区: 江西赛区 赛区编号: JXB13001 测试人签字:
- 2 -
1.2.2 分压电路方案
分压电路采用常用的三端集成稳压芯片 7805 提供恒定的 5V 电压,构成总电压为 5V
的串联分压电路,7805 外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路,
使用起来可靠、方便,简化了电路设计。
1.2.3 AD 转换方案
方案一: 采用 ADC0832 ,ADC0832 是并接口的 8 位 A/D 转换器,双通道 A/D 转换,
输出输入电平与 TTL/CMOS 相兼容,最高转换时间为 32us,体积小,使用简单,价格便宜,
但分辨率较低,难以满足测量需求。
方案二,采用 TLC2543,TLC2543 为 12 为串行模数转化芯片,使用开关电容逐次逼近
技术完成 A/D 转化过程,最高分辨率达 4096,在输入电压为 0~5V 时,电压精度可达到
1.2mv。由于采用串行结构,能够节省 51 单片机的 IO 口资源,价格适中,外围电路简单
等,稳定可靠。本系统采用 TLC2543 实现 AD 转换。
1.2.4 自动量程切换方案
自动量程切换采用软件来实现,软件设计思路:采用逐次比较判别的方法,每次测量
电阻时,系统将自动默认最小量程,系统所测的阻值与该量程的最大值比较,如果测量阻
值小于或等于最大阻值,及没有超出量程,系统显示测量结果,如果测量阻值超出最大值,
系统自动跳到第二个量程,继续测量电阻,再将测量结果比较判断,依此类推,直到所测
阻值没有超出当前量程的量程范围,系统自动显示测量结果,完成测量。
1.2.5 单片机方案
在整个电路中,电阻计算和显示,量程的自动换等复杂任务的处理都要依靠单
片机来完成,所以采用一款我们熟炼、可靠、高性能的单片机,是保证我们完成整
个任务的基石。
所以在系统我们采用我们常用的高性能 CMOS 8 位微控制器 AT89S52。AT89S52 具有
8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工
业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程,亦适于常
规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash,在众多嵌入式控制
应用系统中得到广泛应用,且价格相比同类产品非常便宜,具有很高的性价比,在电路中
完全满足设计要求。
1.2.6 数据显示方案
方案一:采用字符型 LCM1602 液晶显示器。微功耗、尺寸小,超薄轻巧,价格便宜。
但界面较小,不能显示图形,不能够满足设计要求。
方案二:LCD12864 是 128*64 点阵液晶模块,控制器为 KS0108 或兼容 ST7920
T6963C 。12864 显示信息量大、字迹清晰、稳定,美观、视觉舒适,能够显示图形,故本
系统采用 LCD12864 液晶显示器.
赛区: 江西赛区 赛区编号: JXB13001 测试人签字:
- 3 -
2. 理论分析与计算
2.1.电阻测量原理
分压即电阻串联分压,在电路中被测电阻 R1 和一个高精度的已知基准电阻 R2 串联,
并在两个电阻的两端加一个已知的恒定电压 V,设 R1 两端的电压为 V1,R2 两端的电阻为
V2,根据欧姆定律,
R1/(R1+R2)*V=V1
化简可得 R1=(V1*R2 )/(V-V1)
由于 V1,R2,已知,V1 由电路自动测量得到,经过单片机计算可得出被测电阻的阻
值。
2.2.自动量程转换原理。
自动量程切换的实现原理:采用逐次比较判别的方法,每次测量电阻时,系统将自动
默认最小量程,系统所测的阻值与该量程的最大值比较,如果测量阻值小于或等于最大阻
值,及没有超出量程,系统显示测量结果,如果测量阻值超出最大值,系统自动跳到第二
个量程,继续测量电阻,再将测量结果比较判断,依此类推,直到所测阻值没有超出当前
量程的量程范围,系统自动显示测量结果,完成测量。
2.3 电位器阻值曲线变化装置
曲线装置将采用步进电机控制电位器旋转,驱动电路采用 H 桥电路,用软件来控制电
位器旋转角度与电阻值采集的同步。
3.硬件电路设计
3.1 分压电路设计
在电路中,7805 构成恒压源,R1,R4 为两个高精度基准电阻,RX 为被测电阻,RX 两
端电压值由后级电路 TLC2543 采集。双刀双置开关 SW2 实现 100,1K,10K 三个自动量程
挡位到 10M 档位的切换。电路如图 2 所示。
图 2 分压电路
VI
1
VO
3
GND
2
U1
7805
R1
1M
R4
1k
R5
RX
SW2
SW-DPDT-MOM
R6
10k
V
剩余11页未读,继续阅读
资源评论
阿拉伯梳子
- 粉丝: 1486
- 资源: 5503
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- 驱动代码驱动代码驱动代码驱动代码
- SVID_20240523_141155_1.mp4
- Code for the complete guide to tkinter tutorial
- 关于百货中心供应链管理系统.zip
- SimpleFolderIcon-master 修改Unity的Project下的文件夹图标
- A python Tkinter widget to display tile based maps
- A pure Python library for adding tables to a Tkinter application
- Vector资源文件.zip
- MobaXterm-Installer
- 88-520告白(520气球).zip
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功