单片机数字万用表设计

单片机数字万用表设计

单片机数字万用表是一种现代化的计算工具，它能够测量各种电

信号参数，比如电压、电流、电阻等。由于其小巧精致，使用方便等

优点而备受电子爱好者、电子工程师和电子技术爱好者的喜爱。那么，今天我们就来了解一下单片机数字万用表的设计吧。

一、单片机数字万用表的基本构成

单片机数字万用表主要由单片机模块、测量模块、显示模块、键

盘输入模块组成。

1.单片机模块

单片机模块是单片机数字万用表的主要控制中心，它是整个数字

万用表系统的核心。它通过接收来自测量模块的输入信号，进行运算，计算出相应的电信号参数。通过与显示模块之间的通讯，向用户展示

测量结果。

2.测量模块

测量模块是单片机数字万用表的重要组成部分，它主要用于采集被测量的电压、电流、电阻等电信号参数，并将其转换为数字信号脉冲，然后通过单片机模块进行数字处理。

3.显示模块

显示模块是单片机数字万用表中的一个非常重要的组成部分，它主要负责将经过单片机处理的结果展示给用户。显示模块通常采用液晶、LED等现代电子显示技术，以实现明确、清晰、易读的数字显示。

4.键盘输入模块

键盘输入模块是单片机数字万用表中另一个重要的组成部分，它使用户可以通过按键操作实现选择不同的测量功能、设置参数等。

二、单片机数字万用表的特点

1.精准度高

由于单片机数字万用表的设计采用数字化技术进行测量和计算，效果相对于传统的模拟万用表更加精准，因此可以提高测量精度。在实际应用中，一些精密测量场合，如医疗电器、科学研究中都能够应用数字万用表实现更精准的测试。

2.智能化

由于单片机模块的应用，数字万用表具备自动识别、自动范围、自动修整和自动校准等功能。通过人机接口，数字万用表可以根据被测电信号的实际情况，实现智能感应和智能调整。

3.使用方便

数字万用表设计紧凑，小巧轻便，便于携带和使用。而且，数字万用表的人机界面友好，通过LED或LCD显示屏幕显示结果，使得用户一目了然，并且方便上手。

三、单片机数字万用表的应用场景

1.电器故障排查

在电器故障排查中，最常见的是在物体电路中提取不同的电信号参数，通过分析来定位故障原因。而数字万用表采用高科技技术，可以精确测量电容、电阻、电流、电压等参数，为检查和排除电气问题提供可靠的指示。

2.电子实验室

在电子实验室中，数字万用表也是必不可少的装备之一。无论是

学术研究或实际应用，数字万用表都可以为实验研究者提供敏捷和精

确的测量信息。而且，数字万用表的一些特殊功能可以增加实验数据

的稳定性和可控性，帮助实验者更好地完善实验细节。

3.工业检测与维护

数字万用表也被广泛应用于工业生产和维护领域，如机械厂、航

空事业等。由于数字万用表具有数字化高科技技术，因此可以提供更

加准确和精细的度量结果，所以在工业测量领域具有更加广泛的应用。

4.日常生活应用

数字万用表的便携式的设计使其成为日常生活中不可缺少的小工具。个人可以使用数字万用表来测试和精准测量车辆电路，电池或家

庭电器等。

综上所述，单片机数字万用表作为一种数字高科技的仪器，使用

方便且功能强大，其在各个领域和行业都有广泛的应用。理智的使用

数字万用表将大大提高我们的工作效率，促进生产和生活的繁荣与发展。

基于单片机的数字电流表的设计

郑州电力职业技术学院毕业生论文题目：＿基于单片机的数字电能表设计＿＿ 系别＿＿＿电力工程系＿＿＿＿＿＿ 专业＿＿＿建筑电气工程技术＿＿＿ 班级＿＿建筑电气班＿＿＿＿＿ 学号＿＿＿ 09401060170＿＿＿ 姓名＿＿＿＿周莉＿＿＿＿＿＿＿ 论文成绩指导教师 答辩成绩主答辩教师 综合成绩答辩委员会主任

目录 摘要 (3) 关键词 (3) 一、工作原理 (4) 1.1数字电流表的工作原理 (5) 1.2电流采样电路的性能 (5) 1.3显示电路与电流采样电路的逻辑关系 (5) 1.4放大器 (5) 1.5峰值保持电路 (10) A转换芯片 (13) 1.6双积分型 D 1.7独立式非编码键盘的接口 (14) 1.8 LED动态显示器接口及显示方式 (14) 1.9 89C51单片机 (16) 二、测量系统的总体结构设计 (20) 2.1 系统框图 (20) 2.2整机设计 (19) 三、程序流程图 (23) 四、实验结果 (26) 参考文献 (2725) 摘要

本电流表各模块之间使用标准信号进行传输的，这些标准信号都符合国际标准。国际电工委员会在1973年四月第65次技术委员会通过的标准规定了国际统一信号标准，过程控制系统的模拟直流信号为4到20MA，模拟直流电压信号为1到5伏，我国的DDZ-3型电动单元组合仪表采用了国际的信号标准。 关键词电流采样，A/D转换，放大器，单片机

随着微电子技术的迅速发展和超大规模集成电路的出现，特别是单片机的出现，正在引起测量、控制仪表领域新的技术革命。采用单片机作为测量仪器的主控制器，这种以单片机为主体的新型智能仪表将计算机技术与测量控制技术结合在一起，在测量过程自动化，测量结果数据处理以及功能的多样化方面都取得了巨大的进步。 基于单片机的智能综合仪表是基于智能化、数字化、网络化新一代智能仪表的设计理念，采用智能调理、灵巧总线、工业网络、液晶显示、电子储存技术，综合指示仪表、调节仪表、积算仪表与记录仪表功能．具有高测量控制精度、高可靠性稳定性的特点。 一、工作原理 1.1数字电流表的工作原理 用单片机及其扩展的外部电路先做成一个理想电压表[3]，图1中用G表示。由于通常所说的电流表是指灵敏电流计其量程太小，不能直接测量电流，仅用于检测有无电流和电流的方向，所以要想得到一个有多量程或量程较大的电流表需要将一个理想电压表改装而成。本设计是用一个内阻视为无穷大的电压表并联分流电阻而成的数字电流表。待测电流I随搬动开关K的位置而流过R1或R2，因而本电流表的两个量程就取决于G的满量程电压和R1、R2的阻值，记G的满量程电压为Ug，根据欧姆定律Ug=RgIg，若Ug和Rg已知 则Ig就是电流表的满量程电流。 图1数字电流表的基本原理 1.2电流采样电路的性能 峰峰值检波器本身具有采样保持的功能，由于A/D转换器的转换时间为100ms，所以峰峰值检波电路能够保证A/D转换器有足够的转换时间[6]。

数字万用表设计报告

智能数字万用表 郭盛，谢鹏程，王飘，张玙姣 摘要：本设计能够精准的测量直流电压、交流电压和电阻。电阻测量是采用xxxxxx；交流测量是用AD637真有效值转换芯片将交流信号转换成直流电压后测量，可以实现10MΩ的输入阻抗和高安全性。电路中关键器件采用精密运算放大器OPA07；ADC采用ICL7135芯片；控制器选用89C52单片机，实现了低功耗，量程自动切换功能。另外，通过利用继电器，实现了测量档位转换的便捷和可靠性。系统采用键盘输入，液晶显示输出，人机交互灵活，界面友好，操作简单。该作品的性能指标达到了题目的设计要求。 关键字：数字万用表、ICL7135、89C52单片机

一、系统方案 1.题目任务要求及相关指标要求分析 系统主要分为：直流电压、交流电压和电阻测量三部分。直流电压和交流电压制作的指标都不高，实现起来比较容易。 系统最主要的问题是电阻测量。XXXXXXXXXXX 2.方案论证与比较 （1）交流有效值测量方案 方案一：模拟运算法。根据有效值的数学定义，用集成器件乘法器、开放器等依次对被测信号进行平方、平均、开方等计算直接得到交流信号输出有效值。这种方案的测量动态范围小，精度不高且当输入信号的幅度变小时，平均器输出电压的平均值下降很快，输出幅度很小。 方案二：交流整形电路。采用AD637集成真有效值转换芯片，把交流电压信号转换为幅值等于交流有效值的直流电压信号，再对直流电压信号进行测量，这种方案电路简单、响应速度快、失真度小，工作稳定可靠，故采用此种方案。 （2）电阻测量部分 方案一：电阻比例法。基于双积分式A/D转换，采用比例法构成的电阻-数字的转换。比例法测量原理图如图1所示。 此方案由于在电阻Rx、Rs中流过相同的电流，因此不需要精密的基准电流源，但需要计数器和基准时钟发生器且电路复杂。 方案二：恒流源法。XXXXXXXXXXX

数字万用表的设计

数字万用表的设计

单片机数字万用表的设计 一、引言 数字万用表是一种多用途电子测量仪器。它采用数字化测量技术，把实际测量的模拟量，转化为离散的数字量进行输出显示，主要用于物理、电气、电子等测量领域，一般包含电流表（安培计）、电压表（伏特计）、电阻表（欧姆计）等功能，也称为万用计、多用计、多用电表或万用电表。 万用表是电子和电气技术领域必备的测量仪器，用于测量电子电路中的各种物理量（电压、电流、电阻等），常作为基本故障诊断的便携式装置，也有放置在工厂或实验室工作台上作为桌上型装置。有的万用电表分辨率能达到七、八位数，常用在实验室，作为电压或电阻的基准，或用来调校多功能标准器的性能。相比传统的指针式万用表，数字万用表具有以下的主要优点：（1）数字显示直观准确，无视觉误差，读数准确； （2）测量精度和分辨率都很高； （3）输入阻抗高，减少对被测电路的工作影响； （4）电路集成度高，便于组装和维修； （5）测量功能齐全，测量速率快； （6）保护功能齐全，有过压、过流保护电路； （7）功耗低，抗干扰能力强； （8）便于携带，使用方便。 本次设计的任务是制作一个数字万用表，可实现如下的功能及要求： （1）可以测量直流电压、直流电流和电阻； （2）能将测量得到的数值直观、准确地显示出来，并标明相应的单位； （3）具有超量程时的报警提示。 二、系统硬件分析与设计 数字万用表的基本功能是，能够测量直流电压、电流以及电阻的阻值，数字万用表的基本组成由图1所示，其中，模数转换是数字万用表的核心：

图1. 数字万用表的基本原理图如图2所示，本设计将由以下几大部分组成。包括：复位电路、震荡电路、A/D转换和控制、测量值输出、超量程报警和档位选择。 其中，复位电路用于单片机上电复位使系统清零；震荡电路为单片机提供精确的时钟频率，使电路工作更加稳定；A/D转换和控制部分负责模数转换及输入输出信号的控制；测量值输出则负责显示待测物理量大小的数值；超量程报警用于超出量程范围时的报警提示，提醒使用者更换量程。 图2. 硬件系统总体设计框图 1、STC的89C52单片机的特点及功能介绍 （1）89C52单片机的主要特点及功能特性 89C52是一款低电压，高性能的8位CMOS型单片机，片内有8k字节以

基于单片机的数字万用表分析研究报告

基于单片机的数字万用表分析研究报告

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题目：基于单片机的数字万用表设计 院系： 姓名： 学号： 专业： 年级： 指导教师： 职称： 完成日期：

摘要 本设计用单片机芯片AT89C51设计一个数字万用表，能够测量交、直流电压值，交、直流电流，电阻，四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、51单片机最小系统、显示部分、报警部分、A/D转换和控制部分组成。 本设计主要针对万用表硬件以及软件部分的实现来展开。研究内容包括两部分：硬件和软件。为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障，本电路使用了ADC0809数据转换芯片，单片机系统设计采用AT89C51单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ振荡电路，显示芯片用TEC6122，驱动8位数码管显示。程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。 关键词：数字万用表；A/D转换和控制；AT89C51单片机

1 绪论 (1) 1.1 数字万用表研究背景、目的和意义 (1) 1.2 国内外研究现状 (1) 1.3 研究内容和重点解决的问题 (1) 1.4章节安排 (2) 2 数字万用表的基本原理 (3) 2.1 直流电压测量原理 (3) 2.2 交流电压测量原理 (4) 2.3 直流电流测量原理 (4) 2.4 交流电流测量原理 (5) 2.5 电阻测量原理 (6) 3 数字万用表硬件介绍与设计 (8) 3.1 硬件系统部分芯片介绍 (8) 3.1.1 AT89C51芯片简介 (8) 3.1.2 ADC0809芯片介绍 (8) 3.1.3 TEC6122简述 (13) 3.2 数字万用表硬件设计 (13) 3.2.1 分模块详述系统各部分实现方法 (13) 3.2.2 电路工作过程描述 (18) 4 系统软件设计与流程图 (19) 4.1 电路功能模块 (19) 4.2 系统总流程图 (20) 4.3 电压测量流程图 (20) 4.4 电流、电阻测量流程图 (21) 结论 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24) 附录 (25)

基于单片机的数字电能表设计

基于单片机的数字电能表设计1系统总体设计方案 数字化电能表机是由多个硬件模块组成的，它们各自具有各自的功能，在电 能表机的硬件体系中起到了重要的作用。利用MCU将模块与模块之间统一地联系 在一起，最终构成了一个具有强大功能的智能电表系统，整体设计框图具体如下：硬件模块的详细信息： 1.MCU：用于数据处理，运算，显示，通讯等的中央处理单元。 2.时钟：为电能计在不同的时间段和不同的速率下，给出准确的时间信息， 以进行电能计量。 3.在显示方面，利用液晶显示器对累积的电量或其他信息进行显示。 4.内存：当 MCU中的 RAM断电时，会失去即时的资料，所以在外部插入一 块内存，用以储存在各个时间点上的电能。 5.供电：利用电力转换对主网络中220伏 AC进行降压和整流，使其成为5 伏 DC。在停电时，也有专门的后备电池提供电力，以保证电量计的正常工作。 6.A/D变换：其基本功能是将所述模拟电气数据变换为能够被所述 MCU读出 和工作的所述数字电气数据。将 AC高电平信号变换为可由 MCU处理的低压电平 信号的电流、电压取样模块。 2 系统硬件设计 2.1 AT89C51单片机系统 AT89C51单片机已从最初的 MCU控制器发展成为具有强大外部扩展功能的产品，其内部的4 K字节 FLASH存储器可以进行在线的电擦除、电写入以及利用编 程器对其进行重复编程[5]。

除此之外，AT89C51系列的单片机还可以实现动态下载程序代码，还可以进 行反复编程，因此受到了开发商和消费者的青睐。 2.2 ADC0832芯片 ADC0832是一个8比特分辨率的双通道 A/D变换器，它采用了ADC0832芯片。它小巧、兼容度高、价格比高。 ADC0832单片机的分辨率达到了256个量级，能够实现普通的模拟信号的变换。本发明所提供之模拟输出电压范围为0至5V，刚好满足电能表所需之供电需求。该芯片的变换过程只有32微秒，变换速率高，稳定性好。采用了单独的晶 片支持输入方式，使得多设备的挂起及微机的控制更为便捷[7]。利用DI的数据 输入，可以很容易地进行信道函数的选取。 2.3 电源模块 本文所研究的电度表适用于家庭用电，其价格的控制是电度表走向市场的重 要环节。为了节省投资，可以直接使用定压的输出线路。由于电量计是一个连续 工作的测量设备，所以本文的重点就放在了供电线路上。功率回路主要是为每一 个组件提供电力，以确保整体电能表计的工作。 所需的硬件组件包括： (1)一种+5 V的 DC供电，用于ADC0832芯片。 (2)一种+5 V的 DC供电，供诸如 MCU之类的数据处理装置电路使用。 在没有电力供应的情况下，它是一种用于提供实时钟表的备用电源，它是一 种由3.6 V锂电池构成的备用电池。 所有的功率转换电路都使用的是交流变压器的直接降压整流，然后通过线性 稳压，最终得到+5 V的 DC电压[8]。 2.4电流电压采样模块

简易数字万用表设计

简易数字万用表设计 辽宁工业大学 单片机原理及接口技术课程设计(论文） 题目：简易数字万用表 院（系）：电气工程学院 专业班级：测控技术与仪器 学号： 090301020 学生姓名：王英会 指导教师: 起止时间：2012。6。18-2012。6.29

课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院教研室: 测控技术与仪器 注：成绩:平时20％论文质量60% 答辩20％以百分制计算

摘要 本课题介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计.该设计主要由三个 模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块.A/D转换主要由芯片ADC0804来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片89S52来完成，其负责把ADC0804传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着ADC0804芯片工作. 该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少，成本低,且测量精度和可靠性较高。此数字电压表可以测量0—5V的1路模拟直流输入电压值，并通过一个四位一体的7段数码管显示出来。 关键字：单片机；数字电压表；A/D转换; 80S52；ADC0804

目录 第1章绪论.................................... 错误!未定义书签。第2章课程设计的方案. (1) 2。1概述 .................................... 错误!未定义书签。 2.2总体方案比较 ............................. 错误!未定义书签。第3章硬件设计. (11) 3.1电压采集 (4) 3.2电流采集 (5) 3.2电阻采集 (6) 第4章软件设计 (7) 4。1程序设计总方案 (7) 4。2系统子程序设计 (8) 第5章误差分析 (9) 第6章课程设计总结 (10) 参考文献 (11)

简易数字万用表的方案设计书

2013年江西省大学生电子设计简易数字万用表 （C 题） 2013年5月28日

目录摘要0 一．设计任务1 二．系统方案2 三．理论分析与计算3 3.1器件的选择与比较3 3.2 测量电路的设计和分析3 3.2.1 模数(A/D)转换与数字显示电路3 3.2.2 多量程数字电压表原理3 3.2.3 多量程数字电流表原理4 3.2.4 电阻的测量原理5 3.2.5 电容测量原理6 四．电路设计与程序设计7 4.1 直流电压测量电路7 4.2 直流电流测量电路7 4.3 电阻测量电路8 4.4 测电容电路8 4.5 最小系统电路9 五．测试方案10 5.1 硬件调试10 1.测试仪器10 2.测试方法10 5.2 软件调试10 5.3 硬件软件联合调试10 模块程序设计法的主要优点是：10 5.4测试流程11 5.4.1 整体测试流程11 5.4.2电压测试流程11 5.4.3 电阻测量流程11

5.4.4 电流测试流程12 参考文献13

摘要 本次设计用单片机芯片STC12C5A60S2设计一个数字万用表，能够测量直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容和电感，四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、555振荡电路、51单片机最小系统、显示部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定，使系统整体硬件更简单，本电路使用了STC12C5A60S2自带的AD，它单片机系统设计采用STC12C5A60S2单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ震荡电路，显示用四位数码管。程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。关键字：数字万用表；单片机；AD转换

51单片机的数字电压表设计

51单片机的数字电压表设计 随着科技的快速发展，单片机在许多领域得到了广泛应用。51单片机作为一种常见的单片机，具有功能强大、易于编程等优点，因此在数字电压表设计中具有独特优势。本文将介绍如何利用51单片机设计数字电压表。 数字电压表的电源电路通常采用直流电源，可以通过变压器将交流电转换为直流电，再经过滤波和稳压电路，将电压稳定在单片机所需的电压范围内。 数字电压表的信号采集电路可以采用电阻分压的方式，将待测电压分压后送入单片机进行测量。为了提高测量精度，可以采用差分放大器对信号进行放大和差分输出。 51单片机内置ADC模块，可以将模拟信号转换为数字信号。在数字电压表中，可以使用ADC模块对放大后的模拟信号进行转换，得到数字信号后进行处理和显示。 数字电压表的显示电路可以采用液晶显示屏或LED数码管，将测量结果以数字形式显示出来。液晶显示屏具有显示清晰、亮度高、视角广等优点，但价格较高；LED数码管价格便宜、亮度高、寿命长，但显

示内容有限。 数字电压表的主程序主要完成电压的采集、A/D转换和显示等功能。主程序首先进行系统初始化，包括设置ADC模块参数、初始化显示等；然后不断循环采集电压信号，将采集到的模拟信号转换为数字信号后进行处理和显示。 51单片机的ADC模块可以通过特殊功能寄存器进行配置和控制。在数字电压表的软件设计中，需要编写ADC模块驱动程序，以控制ADC 模块完成模拟信号到数字信号的转换。具体实现可以参考51单片机的ADC模块寄存器定义和操作指南。 数字电压表的显示程序需要根据显示硬件选择合适的显示库或驱动 程序。在编写显示程序时，需要将采集到的数字信号转换为合适的数值，并将其显示在显示屏上。具体实现可以参考所选显示库或驱动程序的文档说明。 精度问题：数字电压表的精度直接影响到测量结果的质量。为了提高测量精度，可以采用高精度的ADC模块和合适的信号处理技术。同时，需要注意信号采集电路中电阻的精度和稳定性。 抗干扰问题：在实际应用中，往往存在各种干扰因素，如电源波动、

基于.51单片机的数字电压表设计说明书

扬州市职业大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：基于51单片机 的数字电压表设计 系别：电子系1 专业：通信技术1 班级：07通信3班1 姓名：1 学号：0706020305 1 指导教师：李金奎 完成时间：10年5月

基于51单片机的数字电压表设计 摘要：数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。数字电压表自从一九五二年问世以来,随着电子技术的飞跃发展,特别是目前,作为测量仪表、模拟指示仪表的数字化以及自动测量的系统,而得到了很大的发展。数字电压表是从电位差计的自动化这种想法研制出来的,因此即便是最初的数字电压表,其精度也要比模拟式仪表高,而其成本比电位差计也高。以后,DVM的发展就着眼在高精度和低成本两个方面。单片机可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。本电路主要采用AT89S51芯片和ADC0809芯片来完成一个简易的数字电压表，能够对输入的0～5 V的模拟直流电压进行测量，并通过一个4位一体的7段LED数码管进行显示。该电压表的测量电路主要由三个模块组成：A/D转换模块、数据处理模块及显示控制模块。A/D转换主要由芯片ADC0809来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理模块。数据处理则由芯片AT89S51来完成，其负责把ADC0809传送来的数字量经一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；另外它还控制着ADC0809芯片的工作。

关键词：单片机数字电压表AT89S51 A/D转换ADC0809 目录 第1章产品要求及方案选择 (4) 1.1设计的目的 (4) 1.2产品的要求 (4) 1.3各模块方案选择及论证 (4) 第2章主要原件介绍 (6) 2.1模数转换芯片ADC0809 (6) 2.2控制芯片AT89S51 (7) 2.3锁存芯片SN74LS373 (9) 2.4 SEG-MPXE数码管 (10) 第3章电压表原理系统硬件电路设计与实现 (11) 3.1电压表的原理 (11) 3.2 电源部分 (11) 3.3 A/D转换电路 (11)

单片机数字万用表设计

单片机数字万用表设计 单片机数字万用表是一种现代化的计算工具，它能够测量各种电 信号参数，比如电压、电流、电阻等。由于其小巧精致，使用方便等 优点而备受电子爱好者、电子工程师和电子技术爱好者的喜爱。那么，今天我们就来了解一下单片机数字万用表的设计吧。 一、单片机数字万用表的基本构成 单片机数字万用表主要由单片机模块、测量模块、显示模块、键 盘输入模块组成。 1.单片机模块 单片机模块是单片机数字万用表的主要控制中心，它是整个数字 万用表系统的核心。它通过接收来自测量模块的输入信号，进行运算，计算出相应的电信号参数。通过与显示模块之间的通讯，向用户展示 测量结果。 2.测量模块

测量模块是单片机数字万用表的重要组成部分，它主要用于采集被测量的电压、电流、电阻等电信号参数，并将其转换为数字信号脉冲，然后通过单片机模块进行数字处理。 3.显示模块 显示模块是单片机数字万用表中的一个非常重要的组成部分，它主要负责将经过单片机处理的结果展示给用户。显示模块通常采用液晶、LED等现代电子显示技术，以实现明确、清晰、易读的数字显示。 4.键盘输入模块 键盘输入模块是单片机数字万用表中另一个重要的组成部分，它使用户可以通过按键操作实现选择不同的测量功能、设置参数等。 二、单片机数字万用表的特点 1.精准度高 由于单片机数字万用表的设计采用数字化技术进行测量和计算，效果相对于传统的模拟万用表更加精准，因此可以提高测量精度。在实际应用中，一些精密测量场合，如医疗电器、科学研究中都能够应用数字万用表实现更精准的测试。

2.智能化 由于单片机模块的应用，数字万用表具备自动识别、自动范围、自动修整和自动校准等功能。通过人机接口，数字万用表可以根据被测电信号的实际情况，实现智能感应和智能调整。 3.使用方便 数字万用表设计紧凑，小巧轻便，便于携带和使用。而且，数字万用表的人机界面友好，通过LED或LCD显示屏幕显示结果，使得用户一目了然，并且方便上手。 三、单片机数字万用表的应用场景 1.电器故障排查 在电器故障排查中，最常见的是在物体电路中提取不同的电信号参数，通过分析来定位故障原因。而数字万用表采用高科技技术，可以精确测量电容、电阻、电流、电压等参数，为检查和排除电气问题提供可靠的指示。 2.电子实验室

基于单片机的数字电能表设计任务书

一、毕业设计（论文）的内容(400字以上) 内容：对于电力参数进行高精度、多参数的测量，是充分了解电网的运行状况，寻找并解决电力系统中出现问题的重要途径。因此对于电力参数的测量，尤其是高精度、多参数、低价格、便携稳定的实时测量就显得尤为重要，也一直是人们研究的一个重要的方向。本课题要求利用单片机或DSP设计一个多功能电力参数测试仪。以微处理器和微控制芯片（如单片机）为核心的可以存储大量的测量信息并且具有对测量结果进行实时分析、综合和做出各种判断能力的仪器。一般具有自动测量功能、强大的数据处理能力，进行自动调零和单位换算功能，能进行简单的故障提示，具有操作面板和显示器和报警功能。数字电表是取火线的电流信号，通过数字电路转换成可计量数据。其中没有可运动的组件。智能数字电表的研究主要为了实现供需双方的实时通信，供方可以根据需求负荷调节电价，需方可以根据电价调节用电量。最终达到削峰填谷，节约用电的效果。 二、毕业设计（论文）的要求与数据 要求：对于电力参数进行高精度、多参数的测量，是充分了解电网的运行状况，寻找并解决电力系统中出现问题的重要途径。因此对于电力参数的测量，尤其是高精度、多参数、低价格、便携稳定的实时测量就显得尤为重要，也一直是人们研究的一个重要的方向。本课题要求利用单片机或DSP设计一个多功能电力参数测试仪。 三、毕业设计（论文）应完成的工作 指定整个毕业设计学生应该完成的所有工作包括： 1、撰写两万字以上的毕业设计说明书（兼附15篇以上的参考文献）；在毕业设 计说明书中应包括300～500个单词的英文摘要及关键词； 2、完成与课题相关英文资料的翻译（约四万英文字符，附英文全文）； 3、完成粮库粮情测控系统开发的研究和实现方案； 4、设计出系统的硬件和完成相应软件程序设计，给出必需的硬件实现原理图； 5、根据课题任务与要求，完成可供掩饰的功能样机。 5、软件清单及注释。

单片机数字电流表设计(ATmega16单片机)

1.1设计要求 完成一台数字电流表采用ATmega16作为主控芯片，并用数码管显示结果 电流表量程为0A~1A 测量结果用四位数字显示，如0123 测量结果超限（大于等于1A）时，数码管显示EEEE 1.2 课程设计目的 （1）通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识和掌握。 （2）掌握了通用I/O口输出结构的设置和数码管显示器的应用。 （3）通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使自身了解开发单片机应用系统的全过程，强化巩固所学知识，为以后的学习和工作打下基础。 (4)进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。 （5）锻炼团队分工合作与协调能力。 （6）通过这次课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术。 （7）通过实际程序的设计和调试，逐步掌握模块化程序设计的方法和调试技术。 2.1系统硬件框图

2.2电流表工作原理 由于通常所说的电流表是指灵敏电流计，其量程太小不能直接测量电流。所以要想得到一个量程较大的电流表需要将一个理想电压表改装而成。用一个内阻无穷大的电压表并联分流电阻，待测电流流过电阻R，R和U即为已知，则根据欧姆定律U=I R，I 就是电流表测得的电流值，电压值通过AD转换器将模拟电压信号转换为数字电压信号，传送到ATmega16中，单片机输出到LED 数码管显示读数。 2.3LED动态显示器接口及显示方式 单片机中通常使用7段LED构成字型“8”，另外，还有一个小数点发光二极管，以显示数字、符号及小数点。这种显示器有共阴极和共阳极两种，如图。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极显示器，阴极连在一起称为共阴极显示器。一位显示器由8个发光二极管组成，其中， 7个发光二极管构成字型8的各个笔画，

基于单片机的数字万用表设计方案

基于单片机的数字万用表设计方案 绪论 数字万用表亦称数字多用表,简称DMM(Digtial Multimeter)。它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续的、离散的数字形式并加以显示的仪表。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，采用单片的数字万用表，精度高、抗干扰能力强，可扩展尾强、集成方便，目前，由各种单片机芯片构成的数字电万用表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，显示出强大的生命力。 数字万用表具有以下几点特点： 1）．显示清晰直观，计数准确 为了提高观察的清晰度，新型的手持式数字用用表（HDMM）已普遍采用字高为26mm 的大屏幕LCD（液晶显示器）。有些数字万用表还增加了背光源，以便于夜间观察读数。 2）．显示位数 数字万用表的显示位数通常为3位半到8位半。 3）．准确度高 准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合。它表示测量结果与真值的一致程度，也反映了测量误差的大小，准确度愈高，测量误差愈小。数字万用表的准确度远优于指针万用表。 4）．分辨力高 数字万用表在最低电压量程上末位1个字所代表的电压值，称作仪表的分辨力，宏观世界反映了仪表灵敏度的高低。分辨力随显示位数的增加而提高。 5）．测试功能强 数字万用表不公可以测量直流电压（DCV）、交流电压（ACV）、直流电流（DCA）、交流电流（ACA）、电阻（Ω）、二极管正向压降（Uf）、等等。新型数字万用表大多增加了下述测试功能：读数保持（HOLD）、逻辑（LOGIC）测试等等。 6）．测量围宽 数字万用表可满足常规电子测量的需要。智能数字万用表的测量围更宽。 7）．测量速率快 数字万用表在每秒钟对被测电压的测量次数叫测量速率，单位是“次/秒”。它主要取决于A/D转换器的转换速率。一般数字万用表的测量速率为2~5次/秒。有的能达到

基于单片机的数字电能表设计

基于单片机的数字电能表设计 数字电能表是一种电能计量仪表，具有计量电能、显示电能、统计电能等功能。基于单片机的数字电能表设计，可以更加准确地计量电能，提高计量精度和稳定性。本文将介绍数字电能表的设计和实现过程。 1.电路设计 数字电能表的电路设计包括电源电路、采集电路和显示电路三个部分。 （1）电源电路 数字电能表电源电路采用稳压电源，保证电路稳定工作。常见的稳压电源有三种：线性稳压电源、开关稳压电源和Zener稳压电源。其中，线性稳压电源工作稳定、噪音小，但效率低，热耗能大；开关稳压电源效率高，但噪音较大；Zener稳压电源适用于小功率电路，但稳定性不强。根据实际需求选择合适的电源电路。 （2）采集电路 数字电能表采用电流互感器和电压变压器对电能进行采集。电流互感器用于采集电路中的电流信号，电压变压器用于采集电路中的电压信号。采集电路的主要功能是将电流、电压信号转换为数字信号，用于计算电能。ADC芯片是常用的数字转换芯片，能够将模拟信号转换为数字信号，提高电路精度和稳定性。 （3）显示电路 数字电能表的显示电路主要分为数码管显示和液晶显示两种。数

码管显示直观明了，但功耗大、寿命短；液晶显示功耗低、寿命长，但显示效果不如数码管。根据实际需求选择合适的显示方式。 2.软件设计 数字电能表的软件设计主要包括计算电能、显示电能和数据存储三个部分。 （1）计算电能 数字电能表的电能计算公式为：电能=电压×电流×时间。通过 采集电路将电流、电压信号转换为数字信号，可以通过单片机进行计算。计算过程中需要注意电流、电压信号的精度和稳定性，采用滤波算法可有效减少噪声干扰，提高计算精度。 （2）显示电能 数字电能表的电能显示是通过数码管或液晶显示电路实现的。在显示过程中，需要将计算好的电能数据转换为数码管或液晶显示信号，以便用户查看。在显示过程中，需要注意显示的清晰度和稳定性，合理设置显示间隔时间和亮度调节，以便于用户观察。 （3）数据存储 数字电能表可以通过存储芯片将计量数据存储起来，以便于用户查询。存储芯片一般采用EEPROM或FLASH存储器，具有可擦写性和 无需电源维持数据的特点。在存储数据过程中，需要注意数据的存储精度和存储容量，以满足用户的需求。 3.实现过程 数字电能表的实现过程包括电路设计、软件设计和组装调试三个

一种基于STM32的数字多用表的设计

一种基于STM32的数字多用表的设计 本项目基于STM32设计了一种高精度、误差小、使用方便的数字多用表，系統功能模块包括直流电压测量、交流电压测量、电阻测量、电流测量、A/D转换模块、STM32嵌入式系统、按键模块、LCD显示八个部分。测试表明，系统测量值与实际值误差≤2%，电压精确到1mV，电流精确到0.1mA，可应用于对误差有一定要求场合。 标签：仪器仪表;万用表;STM32;AD7705; 1 系统整体结构 本数字万用表整体设计框图如图1。直流电压测量、交流电压测量、电阻测量、电流测量四个功能模块为系统采集模块，负责采集相应的信号，采集后经过一定的信号转换电路，转换成A/D转换模块可以识别的电压值;A/D是系统的转换模块，负责将采集的数据进行AD转换，并传输到单片机;单片机是系统的数据处理和控制模块，其实现选档控制、数据处理、显示控制、AD控制等;LCD 是系统的显示模块，实现测量结果的显示。 2 硬件设计 2.1 交流电压测量电路 将交流信号经过不同量程的放大电路之后，送入检波电路，检波后的直流信号输入A/D芯片进行直流电压的测量，获得直流信号电压值则可计算的交流信号电压有效值，其流程图如图2： 待测信号通过运算放大器（OPA2356）将被放大相应倍数，然后送入检波电路，把放大后的交流信号检波成直流信号，检波后的直流信号送入AD7705进行转换。图中不同电阻对应不同的放大倍数，而实际的放大倍数可能会因为检波二极管的性能有所调整。 2.2电阻测量电路 电阻测量电路如图4所示，待测电阻与标准精密电阻分压，检测待测电阻电压，则可根据欧姆定律计算电阻值。图中各个开关的断开与闭合用于量程选择，而实际设计中这些开关由单片机I/O控制MOS管开关驱动代替，实现对量程的自动选择。 2.3电流测量电路 INA282AIDR是一款电流检测芯片，其分压输入为-5～+18V，有单极性输出和双极性输出两种模式，电流测量电路设计如图5所示。电流测量思路与电阻测

基于单片机的数字万用表设计

- - -.. 题目：基于单片机的数字万用表设计 院系： 姓名： 学号： 专业： 年级： 指导教师： 职称： 完成日期：

摘要 本设计用单片机芯片AT89C51设计一个数字万用表，能够测量交、直流电压值，交、直流电流，电阻，四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、51单片机最小系统、显示局部、报警局部、A/D转换和控制局部组成。 本设计主要针对万用表硬件以及软件局部的实现来展开。研究内容包括两局部：硬件和软件。为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障，本电路使用了ADC0809数据转换芯片，单片机系统设计采用AT89C51单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ振荡电路，显示芯片用TEC6122，驱动8位数码管显示。程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。 关键词：数字万用表；A/D转换和控制；AT89C51单片机 目录 1 绪论1 1.1 数字万用表研究背景、目的和意义1 1.2 国内外研究现状1 1.3 研究内容和重点解决的问题1 1.4章节安排2 2 数字万用表的根本原理3 2.1 直流电压测量原理3 2.2 交流电压测量原理4 2.3 直流电流测量原理4 2.4 交流电流测量原理5 2.5 电阻测量原理6 3 数字万用表硬件介绍与设计8 3.1 硬件系统局部芯片介绍8 3.1.1 AT89C51芯片简介8 3.1.2ADC0809芯片介绍8 3.1.3 TEC6122简述13

3.2 数字万用表硬件设计13 3.2.1 分模块详述系统各局部实现方法13 3.2.2 电路工作过程描述18 4 系统软件设计与流程图18 4.1 电路功能模块18 4.2系统总流程图19 4.3 电压测量流程图19 4.4 电流、电阻测量流程图20 结论20 参考文献21 致谢22 附录23

基于单片机的数字万用表研究设计

摘要 本文介绍一种以AT89S52单片机为核心的智能型数字式多用表,该系统采用 AD0808 为采样元件，对待测交直流电压信号进行实时采样，数据处理，输出显示，并可以直流电流和电阻，且具有键盘选择测量对象、量程和自动量程转换功能。 关键词： A/D 转换器，单片机，模拟开关，自动量程转换 第一章前言 功能：实现交直流测量，量程自动转换，过电压自动报警。 仿真及编译软件：Proteus，Keil ， Wave 主要元件： AT89C52， CD4511， AD0808， 7 段数码管（ 8 个），蜂鸣 器预定性能指标： 直流电压：范围-40—+50V，精度 20mv，实时无间断测量，4%。 交流信号：测量范围-5—+5V，频率范围：300Hz 到 100Khz 误差 5%。 初步方案及进展： 小组成员及任务分配： 组长：陈文豹硬件电路设计参数确定与调试 组员：庞明软件程序设计 邓玉龙资料查询并辅助电路设计 数字万用表设计分析 本设计可以分为直流电压测量电路；交流/ 直流转换电路；电流/ 电压转换电路；电阻/电压转换电路；功能控制和数据显示电路这五个的主要电路模块。 在设计直流电压测量电路时，利用反相比例运算电路，加上自己设计的四选一模拟开关， 组成了一个直流电压测量电路。但该电路在实践中存在问题，不能实现预期的结果。做了适当的修改，改为由电阻、模拟开关和运放组成放大倍数可调的比例电路。 由于无论是指针式万用表还是普通的真有效值或平均值响应的数字万用表，其交流电压档的频率特性都较差，一般只能测量几十赫兹到几千赫兹的低频电压。我发现对于指针式万 用表造成频率特性较差的原因主要是万用表的分压电阻采用精密电阻器，其本身的分布电容较大，在对高频电压信号进行测量时，由于分布电容的容抗大为减少使得测量值明显低于实 际电压值，而对于数字万用表除上述原因以外，另一主要原因是受平均值响应，转换器本身频率特性的限制。但此缺陷可通过采用宽频带运算放大器加以改善。因此，消除分压电阻器分布电容的影响就可以提高万用表工作频率的上限，大大改善其频率特性。 数字万用表简介 数字万用表（DMM ）亦称数字多用表，是目前在电子检测及维修工作中最常用、最得 力的一种工具类数字仪表。它采用的数字化测量技术，通过对连续的模拟量（直流输入电压）的采样将其转换成不连续、离散的数字量，并以十进制数字形式显示出来。由于内部采用了运放电路,内阻可以做得很大,往往在1M 欧或更大(即可以得到更高的灵敏度)。这使得对被测电路的影响可以更小，测量精度较高。 传统的指针式万用表功能单一、精度低，已经不能满足数字化时代的需求，而采用单 片 A/D 转换器构成的数字万用表，具有读数方便、精度高，测试功能强、集成度高、微功

基于单片机的交直流数字电压表的设计

数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础，电压表的数字化是将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，这有别于传统的以指针加刻度盘进行读数的方法，避免了读数的视差和视觉疲劳。目前数字万用表的内部核心部件是A/D转换器，转换器的精度很大程度上影响着数字万用表的准确度，本文A/D转换器采用ADcosog对输人模拟信号进行转换，控制核心AT89csl再对转换的结果进行运算和处理，最后驱动输出装置显示数字电压信号。 在现代检测技术中常需用高精度数字电压表进行现场检测将检测到的数据送入微计算机系 统，完成计算、存储、控制和显示等功能。本文中数字电压表的控制系统采用A丁89C5，单片 机，A/0转换器采用A0c0809为主要硬件，实现数字电压表的硬件电路与软件设计。该系统 的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，调节工作可实现自动化。还可以方便地进 行8路A/O转换量的测量，远程测量结果传送等功能。数字电压表可以测量O一SV的8路输入 电压值，并在四位匕EO数码管上轮流显示或单路选择显示。 二、方案的论证 系统硬件主要包括四个部分: AD转换、中央控制单元、显示单元和报音单元。图中模拟直流信号VA通过AD采集转换电路,转变为相应的二进制数字信号VD,再进入单片机构成的中央控制单元。而显示和报音电路部分,则是通过中央控制单元完成的。中央控制单元采用89S51芯片。 三、总体设计 3.1、基本工作原理 数字电压表可以测量0一5的8路电压值。89C51为8位处理器，当0809输入电压为5.00V时，输出数据为255(FFH)。因此最大分辩率为O.O196V(5/255)。如要获得更高的精度要求，应采用12位、13位的A/D转换器。数字电压显示可能有偏差，可以通过校正0809的基准电压来解决，或者用软件编程来校正测量值。本系统用单片机89C51构成数字电压表控制系统，具有精度高、速度快、性能稳定和电路简单且工作可靠等特点，具有很好的使用价值。 3.2、硬件总体设计 硬件电路设计主要包括:89C51单片机系统，刀D转换电路，显示电路。测量最大电压为SV，显示最大值为5.00V。图l是数字电压表硬件电路原理图。