简易自动电阻测试仪的设计.docx

毕业设计说明书

课题名称：简易自动电阻测试仪的设计

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目录

摘要 2

1系统电路原理及元件选择 3

1.1单片机模块的论证与选择 3

1.2A/D转换模块的论证与选择 4

1.3显示模块的论证与选择 4

2系统理论分析与计算 4

2.1电阻测量原理 4

2.2自动量程转换 4

2.3电阻筛选功能 5

2.4电位器阻值变化曲线装置 5

3硬件设计 5

3.1AD转换模块 5

3.2辅助装置模块 6

3.3键盘与显示模块 6

4软件设计 6

4.1自动档位处理模块 6

4.2A/D转换模块 6

4.3电阻筛选模块 6

5系统功能检测 6

5.1测试方案、测试条件及测试仪器 6

5.2测试结果完整性 7

5.3测试结果分析 7

6设计总结 7

7参考文献 8

致谢 9

附录1:电路图图纸 10

附录2:PCB图纸 11

附录3(a):自动档位处理流程图 12

附录3(b):电机驱动流程图 1.3

附录3(c):筛选模块流程图 14

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摘要

本系统设计的是简易自动电阻测试仪，主要由单片机模块、A/D转换模块、自动换挡模块、电阻测量模块、辅助装置模块、键盘及显示模块组成。本系统以STC12C5A60S2单片机为主控制器，AD574芯片为A/D转换芯片，LCD12864液晶模块为显示模块，可实现电阻自动测量显示以及测量量程1000、1KQ、10KQ、10MQ四档自动切换功能，测量准确度为±(1%读数+2字),测试速率大于5次/秒。同时，本系统可实现显示旋转电位器随旋转角度阻值变化曲线的辅助装置，其全程测量不超过10秒，测量点不少于15个点。

整个控制系统硬件设计简单实用，性价比较高，功能全面，响应较快，经过测试本系统完全符合项目设计要求。

关键词：电阻测试；STC12C5A60S2;AD574;LCD12864液晶

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1系统电路原理及元件选择

本系统主要由单片机模块、A/D转换模块、自动换挡模块、电阻测量模块、辅助装置模块、键盘及显示模块组成。

首先将待测电阻插入电路，测得其两端电压，与参考电阻串连分压之后经AD转换之后送回单片机，再由LCD进行显示。在待测电阻插入时，用户手动输入设定阻值与误差，与测试值进行比较，若在范围内，则测试成功。

辅助装置模块中，单片机首先驱动电机转动，导致旋转电位器联动后，将现在电位器的阻值送至AD转换，经过单片机，最后送至LCD显示不同角度时的阻值变化，从而连成线性曲线图。

具体流程框图如图1所示。下面分别论证这几个模块的选择。

具体流程框图如图1所示。下面分别论证这几个模块的选择。

电机驱动

旋转电位器

待测电阻

单片机

显示

参考电阻

A/D转换

自动换挡

键盘

电机

图1系统总体框图

1.1单片机模块的论证与选择

方案一：用AT89C52作为处理器，运算速度慢，性能差，抗干扰能力弱。

方案二：用STC12C5A60S2作为处理器，运算速度快，性能强大，且抗干扰能力也比STC89C52强。

基于上述考虑，选择方案二。

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1.2A/D转换模块的论证与选择

方案一：选取ADC0809芯片，8位数据输出，不满足现在至少10位数据输出的要求。

方案二：选取AD574芯片，12/8位数据输出，满足现在至少10位数据输出的条件，且转换速度较快，性价比高。

基于上述考虑，选择方案二。

1.3显示模块的论证与选择

方案一：用LED数码管进行显示。数码管由于显示速度块，使用简单，显示效果简洁明了而得到广泛的应用。但是由于本课题要同时显示两个方向的倾角角度，显示的信息量较小。

方案二：用LCD液晶进行显示。LCD有明显的优点：微功耗、显示信息量大、字迹清晰、美观、视觉舒适；可以用中文LCD液晶进行菜单显示，使整个控制系统更加人性化。

基于上述考虑，选择方案二。

2系统理论分析与计算

2.1电阻测量原理

本系统采用5V基准电压，利用OP37进行分压，之后测量被测电阻上端的电压，将电压传送给AD574,进行模数转换。因为系统设计电阻测量量程1000、1KQ、10KΩ、10MQ四档，因此分别选用4.5MQ、900KQ、90KQ、9KQ、9000和1000的精密电阻组成10MQ电阻与被测电阻串联，进行分压式测量电阻。设被测电阻阻值为Rx,电路进行自动换挡后所得到的总电阻阻值为R,Rx的电压为Vx,则，