2011全国电子设计大赛设计报告.doc

PAGE13 / NUMPAGES14 第PAGE \* MERGEFORMAT13页 电子设计的主题报告 ——：简易电阻自动测试仪 姓名:浅蓝 学号 班级：100404 目录 一、方案的实现及模块电路 1、电阻值测量设计方案比较与论证 2、控制和显示模块 3、系统方案 二、方案的实现及模块电路 1、NE555芯片简介： 2、电阻值测量的实现： 3、自动量程转换与筛选模块 4、显示模块 5、步进电机带动电位计模块 6、电源模块 三、软件设计 四、系统测试(附参考文献及测试仪原理图) 摘 要 本设计采用555定时器构成谐振电路，把电阻值的测量归结为频率的测量。然后采用单片机定时计数器实现电阻对频率的测量，并完成测量值转换成电阻值并显示。单片机控制继电器实现量程自动转换。键盘输入电阻值及筛选范围与测得电阻值比较结果送显示。单片机控制步进电机带动电位计转动并自动测量并以曲线显示在LCD12864上。 关键词： 555振荡电路频率的测量自动筛选 Abstract This design constitutes a resonant circuit using 555 timer, the measurement of resistance attributed to the frequency measurements. Then achieved using single-chip timer counter resistance on the frequency of measurements, and complete resistance measurements converted and displayed. MCU control relays automatically converted Range. Keyboard input resistance and screening of the measured resistance value range and compare the results sent to display. Single-chip stepper motor driven potentiometer rotation and automatically measured and displayed on the LCD12864 on a curve. Keywords: 555oscillator frequency measurementAutoFilter 一、方案的实现及模块电路 1、电阻值测量设计方案比较与论证 电阻测量的方案很多，最基本的就是根据R的定义式来测量。根据R=U/I求电阻，这种测量方法要同时测出两个模拟量，不易实现自动化，因此，我们运用所学知识及数字电子技术并结合当代最新科技成果，设计出几种方案，并进行具体分析后，选取了一种合理的方案。 方案一：恒流源测低电阻，恒压源测高电阻。恒流源供电，测元件电压，用恒压源供电???测元件电流，从而完成对电阻的测量，但是很难实现理想的恒流源和恒压源，所以它们适用的测量范围都狭窄。 方案二：直流电桥法测电阻直流电桥法测电阻是最普遍的方法，根据平衡条件及一些已知的电路参数就可以求出被测参数，用这种方法测量，参数的值要通过联立方程求解，调节电阻档位一般只能手动，电桥平衡的判别亦难以用简单的电路实现。这样，电桥法不易实现自动测量和档位转换。方案三：转换频率测电阻，很多仪表都是把较难测量的物理量转变成精度较高且较容易测量的物理量。基于此思路，我们把电阻的参数转换成频率信号，然后用单片机计数后再运算并求出R的值并送显示，转换原理是555多谐RC振荡器。其实，这种转换就是把模拟量近似地转化为数字量，频率是单片机很容易处理的数字量，这种数字化处理一方面便于使仪表实现智能化，另一方面也避免了由指针读数引起的误差。所以，我们采用方案二来完成本设计。 2、控制和显示模块 主控芯片我们采用比较常用的AT89S52芯片用来检测频率和调控系统量程转换，数据采集，键盘输入，数据显示。自动量程转换我们采用单片机控制继电器的通断来完成。为了满足筛选数据的输入要求我们采用矩阵键盘输入数据。单圈旋转式电位计的驱动电机我们采用了步进电机能很好的满足电阻值数据采集要求。LCD12864液晶屏能显示图画曲线，它能很好的显示出题目要求的显示电位计曲线图。 3、系统方案 本设计方案的整体框图如图1-1所示。采用RC振荡电路把要测的电阻的阻值装换成频率值，然后由单片机内部时钟来