基于单片机芯片AT89s52的数字万用表设计毕业论文.doc

摘 要 本次设计用单片机芯片AT89s52设计一个数字万用表，能够测量交、直流电压值、直流电流、直流电阻以及电容，四位数码显示。此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、电容测试芯片电路、51单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障，本电路使用了AD0809数据转换芯片，单片机系统设计采用AT89S52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；AT89S52单片机；AD转换与控制 目 录 TOC \o 1-2 \h \z \u 11829 绪 论 1 5098 一、 数字万用表设计背景 2 24140 （一）数字万用表的设计目的和意义 2 7253 （二） 数字万用表的设计依据 2 7068 二、 数字万用表总体设计方案 3 32467 （一）数字万用表的基本原理 3 19067 （二） 数字万用表的硬件系统设计总体框架图 3 32329 （三）硬件电路设计方案及选用芯片介绍 4 31357 结 论 6 27449 谢 辞 7 9324 参考文献 8 PAGE PAGE 8 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） 一、 数字万用表设计背景 在本章中主要介绍了系统的设计原则和总体方案及系统概述等。 （一）数字万用表的设计目的和意义 数字万用表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量，已被广泛应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，示出强大的生命力。随着时代科技的进步，数字万用表的功能越来越强大，把电量及非电量的测量技术提高到崭新水平。 （二） 数字万用表的设计依据 根据数字万用表的原理，结合以下的设计要求：“设计一个数字万用表，能够测量交、直流电压值，直流电流、直流电阻，四位数码显示。实现多级量程的直流电压测量，其量程范围是200mv、2v、20v、200v和500v。实现多级量程的交流电压测量，其量程范围是200mv、2v 、20v、200v和500v。实现多级量程的直流电流测量，其量程范围是2mA?、20mA、200mA、2A和20A。实现多级量程的电阻测量，其量程范围是2k 、20k、200k和2M。”以及电容测量电路。由此设想出以下的解决方法，即数字万用表的系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、电容测试芯片电路、51单片机最小系统、显示部分、报警部分、AD转换和控制部分组成。为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障。 二、 数字万用表总体设计方案 （一）数字万用表的基本原理 数字万用表的基本功能是能够测量交直流电压，交直流电流，还有能够测量电阻，数字万用表的基本组成见图2.1。 图2.1数字万用表的基本组成 （二） 数字万用表的硬件系统设计总体框架图 如下图2.2所示，本万用表由以下几部分功能组成，复位电路、震荡电路、ADC输入、被测量显示、超限报警、ADC使能控制。复位电路用来清零，进行下一次的测量；震荡电路用来消除一些外来干扰，使电路工作更加稳定ADC输入则是将输入量进行AD转换；测量显示就是显示测量的数值；超限报警部分则是用作当测量量超出量程范围时发出警报，以便提醒用户更改大量程；ADC使