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简易自动电阻测试仪

（G题）

设计报告

参赛学校：常州机电职业技术学院

作者：朱化吉冯海涛骆翠玲

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简易自动电阻测试仪

摘要

该简易自动电阻测试仪可实现对电阻的自动测试功能，具有自动电阻筛选功能,并能自动测量

和显示电位器阻值随旋转角度变化的曲线。

根据选题要求，该测试仪以AT89C55为核心，结合键盘、显示、程控放大器、A/D、步进电

机控制器等外围电路，较好地实现了要求的功能。测量量程为100Ω、1kΩ、10kΩ、10MΩ四档。

测量准确度为±（1%读数＋2字）。3位数字显示（最大显示数为999），能自动显示小数点和单

位,测量速率大于5次/秒。100Ω、1kΩ、10kΩ三档量程具有自动量程转换功能。

具有自动电阻筛选功能。即在进行电阻筛选测量时，用户通过键盘输入要求的电阻值和筛选的

误差值；测量时，仪器能在显示被测电阻阻值的同时，给出该电阻是否符合筛选要求的指示。设计

并制作了一个能自动测量和显示电位器阻值随旋转角度变化曲线的辅助装置，曲线各点的测量准确

度为±（5%读数＋2字）,全程测量时间不大于10秒,测量点不少于15点。

关键词：单片机，电阻测试仪，自动量程转换，自动电阻筛选

1方案的选择与论证

系统框图如图1所示：

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键盘设置模显示模块

块系统控制

模块

电阻测量模步进电机控

块制模块

图1

对各模块的实现，分别有以下一些不同的设计方案：

1.1系统控制模块

方案一：FPGA/CPLD方式。即用FPGA/CPLD完成键盘设置、步进电机控制、显示电路的驱

动、与电阻测量模块的接口等功能。这种方案的优点在于系统结构紧凑、速度快，而且可以使用的

I/O口线很多；缺点是FPGA的设计与调试与单片机相比比较繁琐，调试的效率比较低，不够灵活。

方案二：单片机方式。使用单片机也可以完成键盘设置、步进电机控制、显示电路的驱动、与

电阻测量模块的接口功能。单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可以用软件编程实

现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域

应用广泛，调试的效率也比较高。

基于以上分析，拟选用方案二。本设计选择AT89C55单片机。

1.2电阻测量方案的选择

方案一：使用模拟开关对不同的标准电阻进行量程切换。由于模拟开关器件的内阻影响，在测

量阻值较大的电阻时，会产生较大的误差。

方案二：使用程控放大器进行量程切换。与第一种方案比较，该方案测量误差较小，具有明显

的优点。因此，我们选择了第二种方案。

1.3显示模块的选择

方案一：使用传统的数码管显示。数码管具有：低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、

防晒、防潮、防火、防高（低）温，对外界环境要求低、易于维护、精确可靠、程序编写容易、操

作简单等特点。但在本设计中所需显示的状态较多，信息量比较大，并且需要显示电位器阻值随旋

转角度变化的曲线，数码