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基于STM32的简易电路测试仪的设计

作者：吴坤洋吴广栋高鉴

来源：《微型电脑应用》2020年第04期

摘要：

以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代EDA工具为依托，以实现复杂

电路内部故障原因的诊断为目的，提出了基于STM32单片机的简易电路测试仪。测试仪通过

AD采集获得计算所需的电压数值，转换为电路参量后判断故障原因。主控板采用

STM32F103ZET6，实现整个电路的控制。该测试仪可以对故障电路进行单一故障的诊断。应

用了电压跟随器，使电路性能保持稳定。与人工检测相比，该设计具有灵活可控、可靠性高、

智能诊断等优点。

关键词：

测试计量技术及仪器;智能仪器仪表;STM32;故障检测

中图分类号：TM392

文献标志码：A

DesignofSimpleCircuitTesterBasedonSTM32

WUKunyang，WUGuangdong，GAOJian

（CollegeofInstrumentationElectricalEngineering，JilinUniversity，Changchun，Jilin;

130012，China）

Abstract：

Basedonthethirdgenerationelectronicdesignautomation（EDA）toolsthatare

characterizedbyahigh-levellanguagedescription，systemlevelsimulationandsynthesis

technology，inordertorealizethediagnosisofinternalfaultsofcomplexcircuits，asimplecircuit

testerbasedonSTM32isproposed.Thetesteracquiresthevoltagevaluerequiredforcalculation

throughADacquisition，convertsthevoltagevalueintocircuitparameters，andjudgesthecauseof

stable.Comparedwiththemanualdetection，thedesignisofflexiblecontrol，highreliabilityand

intelligentdiagnosisetc.

Keywords：

testingandmeasuringtechniquesandinstruments;intelligentinstrumentation;STM32;fault

detection

引言0

随着大型仪器的普及，许多仪器的内部电路越发复杂。电路故障的诊断难度也随着电路

复杂度的提高而增加[1]。为了简化复杂电路的判断过程，笔者设计了一款简易电路测试仪。

先通过理论分析，判断出各个故障带来的电路参量的变化情况，并以此为依据对电路故障原因

进行诊断。

方案设计与论证1

信号源的论证与选择1.1

方案一：模拟正弦波LC振荡电路。借助文氏桥电路组成正弦波振荡电路，使用分立元件

搭建虽然制作简单，但不便于调试，频率稳定度较差，失真度较高，难以达到高精度调节，也

不能滿足扫频所需要的快速频率调节要求。

方案二：AD9910集成芯片。AD9910作为DDS芯片，内置14位DAC，具有1GSPS的高

采样率，频率分辨率低于0.23Hz，频率变化速度极快，且能够实现程控电压幅度输出。

在实际测试中，方案一由于反馈电压取自电容的两端，它对高次谐波的阻抗大，反馈也

强，因此在输出波形中含有较多的高次谐波成份，电路频率的平均稳定度[2]约为66Hz/h，输

出波形不理想。方案二则能实现高速的大范围扫频，且频率平均稳定度为8Hz/h，故选方案

二。

双端电压调理模块的论证与选择1.2

方案一：CMOS模拟开关和TPS54062DGKR有源降