电阻测量
测量电阻方法

测量电阻方法电阻是电路中常见的元件,用来限制电流的流动并产生电压降。
在电子电路中,测量电阻是一项基本的操作,下面将介绍几种常见的测量电阻的方法。
1. 万用表测量法。
万用表是测量电阻最常用的工具之一。
在使用万用表测量电阻时,首先将待测电阻器两端的引线插入万用表的电阻测量插孔中。
然后,选择合适的量程档位,读取电阻值。
需要注意的是,测量电阻时,被测电阻不能带电,否则会影响测量结果。
2. 电桥测量法。
电桥是一种精密测量电阻的仪器,它利用电桥平衡原理来测量电阻值。
在使用电桥进行电阻测量时,首先接通电源,调节电桥的平衡,然后通过观察电桥的示数来得到被测电阻的阻值。
电桥测量法适用于对电阻精度要求较高的场合。
3. 伏安法测量法。
伏安法是一种通过测量电压和电流来计算电阻值的方法。
在使用伏安法测量电阻时,首先接通电流源,测量电路中的电压和电流值,然后通过计算得到电阻值。
伏安法可以用于测量较大电阻值和非线性电阻。
4. 数字电桥测量法。
数字电桥是一种新型的电桥仪器,它利用数字技术来实现电阻测量。
在使用数字电桥进行电阻测量时,只需将待测电阻器连接到数字电桥上,仪器会自动完成电阻测量,并显示结果。
数字电桥具有测量速度快、精度高的特点,适用于各种电阻测量场合。
总结。
以上介绍了几种常见的测量电阻的方法,每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际应用中,可以根据具体情况选择合适的测量方法来进行电阻测量。
同时,在进行电阻测量时,需要注意测量环境的影响,保证测量结果的准确性。
希望本文对您有所帮助。
电阻测量六种方法

电阻测量六种方法电阻是电路中常用的基本元件,电阻的测量是电工实验中必不可少的一项工作。
以下将介绍六种测量电阻的常用方法。
1.电压-电流法电压-电流法是最常用的测量电阻的方法。
采用电压-电流法时,先将待测电阻接入电路,然后通过测量并计算电阻两端电压与流过电阻的电流之比,根据欧姆定律进行计算即可得到电阻的值。
具体测量步骤如下:-用直流电压表测量电阻两端的电压。
-用电流表测量流经电阻的电流。
-根据欧姆定律R=U/I,计算电阻的值。
2.桥式测量法桥式测量法是一种精确测量电阻值的方法。
其中最常用的是维也纳电桥法和魏恩桥法。
这些桥式测量法都是利用电桥平衡原理,通过调节电桥上的各个参数,使得电桥两边电压相等,从而测得电阻的值。
桥式测量法可以排除掉电压、电流计的误差,因此比较准确。
3.示波器法利用示波器测量电阻是另一种常用的方法。
电阻与电流、电压有一定的关系,当电流通过电阻时,会有一定的电压降。
示波器法利用示波器对电路中电流、电压信号进行观测和测量,通过计算电压降和电流之比,得出电阻的值。
4.交流电阻测量法交流电阻测量法是通过在交流电路中测量电压、电流,计算得到电阻值。
在交流电路中,电阻的阻抗是频率相关的。
利用此特性,通过测量电压、电流的相位差和幅值,得到电阻的阻抗值,再根据阻抗与电阻的关系计算出电阻的值。
5.电桥法电桥法是一种测量电阻值的经典方法。
它使用了匝数恒流电桥、自平衡电桥等电桥来测量电阻。
通过调整电桥的各个分支电路中电阻的数值,使得电桥平衡,即电桥两边电压相等,进而测得电阻的值。
6.标准电阻比较法标准电阻比较法是一种准确测量电阻的方法。
它利用已知准确值的标准电阻与待测电阻进行比较,通过测量电路中流过不同电阻的电流或电压,并将测得的数值对比标准电阻,从而得到待测电阻的准确值。
以上是常用的六种测量电阻的方法。
每种方法都有其适用的情况和使用限制,根据具体的实验和测量要求,选择合适的方法进行测量能够得到更准确的结果。
测量电阻的7种方法

测量电阻的7种方法电阻是电路中常见的元件,用于控制电流的流动和电压的降低。
为了准确测量电阻的数值,可以采用多种方法。
下面将介绍电阻的七种常用测量方法:1.电桥法:电桥法是一种常用于测量未知电阻值的方法。
它利用电桥平衡原理,通过调节已知电阻来达到桥路平衡,从而计算未知电阻的数值。
例如,使用韦氏电桥、韦恩电桥或均分电桥来测量电阻。
2.恒流法:恒流法利用电流电压关系来测量电阻。
通过将已知电流通过未知电阻中,测量其电压降,就可以计算电阻的数值。
常用的方法有串联电路法和并联电路法。
3.电压比较法:电压比较法是一种常见的测量电阻的方法。
它利用已知电阻和未知电阻在相同电流下产生的电压进行比较,从而计算未知电阻的数值。
4.电流比较法:电流比较法通过将已知电流分流,一部分经过已知电阻,另一部分经过未知电阻,再通过对比两个电压降,来计算未知电阻的数值。
5.桥式方法:桥式方法是一种常见的测量电阻的方法,它使用已知电阻和未知电阻之间的电压或电流差来计算未知电阻的数值。
常用的桥式测量方法有麦克斯韦电桥、维尔斯通电桥等。
6.综合法:综合法是一种结合多种测量方法的方法,用于测量特殊类型的电阻。
例如,用恒流法先测量电阻的大致数值,再用电桥法进行精确测量。
7.数字万用表法:数字万用表是一种集电压、电流、电阻、频率等多个测量功能于一体的仪器。
使用数字万用表可以直接测量电阻的数值,无需其他传统的测量方法。
这种方法简单、便捷,适用于快速测量电阻。
总之,以上是电阻的七种常用测量方法。
每种方法都有其适用的场景和测量精度。
根据实际情况选择合适的测量方法,可以提高测量电阻的准确性。
测电阻的六种方法

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的电阻测量。
01
02
03
1. 确保电源电压稳定,避免 测量误差。
2. 选择合适的电流表和电压 表量程,避免测量超量程或
欠量程。
04
05
3. 在测量前检查已知电阻是 否准确可靠,以减小误差。
04 电桥法
定义与原理
定义
电桥法是一种利用电桥平衡原理来测量电阻的方法。
原理
电桥平衡时,比较臂电阻与被测电阻的阻值相等,通过测量比较臂电阻的数值 即可得出被测电阻的阻值。
操作步骤
准备测量仪器和工具,如电桥、电源、导线等。 调节电桥平衡,使电流表读数为零。
将比较臂电阻和被测电阻接入电桥电路中。
记录比较臂电阻的数值,并根据电桥平衡原理计算被测 电阻的阻值。
适用范围与注意事项
适用范围
适用于测量中、小电阻的阻值,具有较高的测量精度和灵敏 度。
注意事项
在测量前应检查仪器和工具是否完好,避免因仪器故障导致 测量误差;在测量过程中应保持电桥平衡,避免因外界干扰 导致测量误差;在测量结束后应及时整理仪器和工具,并做 好记录和保存工作。
定义与原理
• 替代法是用与被测电阻相等的已知电阻,通过与被测电阻 串联或并联,使电流或电压相等,从而得到被测电阻阻值 的测量方法。其原理基于欧姆定律和基尔霍夫定律。
操作步骤
1. 准备已知电阻和测量仪表, 如电压表、电流表等。
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4. 记录此时仪表读数,根据欧 姆定律计算被测电阻阻值。
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2. 将被测电阻接入电路中, 记录仪表读数。
2. 进行实际测量,记录相 关数据。
4. 考虑系统误差和偶然误 差,对测量结果进行评估。
测电阻的方法有哪些

测电阻的方法有哪些
测量电阻的方法有以下几种:
1. 万用表法:使用万用表测量电阻,将待测电阻两端的引线连接到万用表的电阻测量档位上,读取测量结果。
2. 桥式测量法:使用电桥进行测量,将待测电阻与已知电阻组成电桥电路,通过调节电桥平衡,测量待测电阻的值。
3. 射频检测法:利用射频检查仪器对电路进行测量,通过测量电路的频率和功率变化,计算出电阻的值。
4. 超声测量法:利用超声波测量仪器测量电阻,通过测量超声波在电阻材料中的传播速度变化,计算出电阻的值。
5. 皮尔斯-戴维斯法:利用抵消法测量电阻,通过将待测电阻与标准电阻串联或并联组成电路,测量电路的电流或电压,计算待测电阻的值。
6. 温度测量法:利用温度测量仪器对电阻进行测量,通过测量电阻材料的温度变化,计算出电阻的值。
7. 斯表测量法:利用斯特藩斯电桥测量电阻,通过测量电桥两侧的电压差,计
算出电阻的值。
需要注意的是,不同的测量方法适用于不同的电阻范围和精度要求。
电阻测量的6种方法

电阻测量的6种方法一、电压法测量电阻电压法是最常用的电阻测量方法之一。
该方法基于欧姆定律,即U=IR,其中U为电压,I为电流,R为电阻。
在测量电阻时,通过施加一个已知的电压,然后测量通过电阻的电流,根据欧姆定律可以计算出电阻的值。
这种方法简单易行,适用于各种电阻测量。
二、电流法测量电阻电流法是另一种常用的电阻测量方法。
该方法基于欧姆定律,同样使用U=IR的公式,但是在测量时,通过施加一个已知的电流,然后测量电阻两端的电压,根据欧姆定律计算出电阻的值。
和电压法相比,电流法的原理相同,但是测量方式不同,适用于不同的情况。
三、桥式测量法桥式测量法是一种精确测量电阻的方法。
该方法使用了电桥的原理,通过调节电桥的参数,使得电桥平衡,即电流通过电桥为零。
通过测量电桥平衡时的参数值,可以计算出未知电阻的值。
这种方法适用于需要高精度测量电阻的情况,例如在实验室中进行科学研究。
四、电位差法测量电阻电位差法是一种基于电势差测量电阻的方法。
该方法利用了电阻两端的电势差与电流的关系,通过测量电阻两端的电势差和电流的值,可以计算出电阻的值。
这种方法适用于需要测量小阻值的情况,例如测量电路中的接触电阻。
五、电磁感应法测量电阻电磁感应法是一种利用电磁感应现象测量电阻的方法。
该方法通过改变电阻中的电流,产生磁场,然后测量磁场的变化情况,从而计算出电阻的值。
这种方法适用于需要非接触测量电阻的情况,例如在高温或高压环境中进行测量。
六、温度补偿法测量电阻温度补偿法是一种校正电阻测量误差的方法。
由于电阻的值和温度有关,当温度发生变化时,电阻的值也会发生变化。
为了减小温度对测量结果的影响,可以通过测量电阻和环境温度的值,进行温度补偿计算,从而得到准确的电阻值。
这种方法适用于需要精确测量电阻的情况,例如在工业生产中的质量控制。
电阻测量有多种方法,可以根据实际需要选择合适的方法进行测量。
无论是使用电压法、电流法还是其他方法,关键是根据测量对象的特点和要求,选择合适的测量方法,并进行准确可靠的测量。
8种测电阻的方法及原理
8种测电阻的方法及原理
测电阻的方法有很多种,以下列举8种常见的方法及其原理:
1. 电表测量法:使用电表测量电阻值,通过测量电流和电压的关系来计算电阻值。
电表将电流经过待测电阻后,测量电压的大小,再根据欧姆定律计算电阻值。
2. 桥式测量法:使用维尔斯通电桥或韦恩电桥等测量仪器进行测量。
通过调节桥路中的电流、电压或电阻,使桥路平衡,根据其平衡条件计算出待测电阻的值。
3. 相位差测量法:使用交流信号测量待测电阻的相位差。
相位差测量仪器将输入的交流信号分成两路,经过待测电阻和标准电阻后,再通过相位差计算待测电阻的阻值。
4. 双电压源法:在待测电阻两端接入两个不同电压源,通过测量两个电压源之间的电压差和流过待测电阻的电流,计算出电阻值。
5. 恒流法:通过串联一个恒定电流源和待测电阻,测量电压降,再根据欧姆定律计算电阻值。
该方法适用于较小的电阻值测量。
6. 差动测量法:通过测量两个电阻之间的电压差和电流,计算出待测电阻值。
该方法避免了测量电源电压的误差。
7. 瞬态法:待测电阻两端加一个瞬态电压源,测量电阻两端的电压响应时间,再根据响应时间计算电阻值。
8. 气体放电法:通过加大电压,使待测电阻发生放电,测量电流和电压的关系,计算电阻值。
这种方法通常适用于较高阻值的电阻。
电阻的测量几种方法
电阻的测量几种方法电阻是电路中常见的元件,用于控制电流的流动和调节电压的大小。
为了准确测量电阻值,需要采用一些方法来进行测量。
下面将介绍几种常用的电阻测量方法:1.桥式测量法:桥式测量法是最常见和常用的电阻测量方法之一、其基本原理是利用电桥平衡检波电路进行测量,通过调节电桥的各参数使其平衡,从而间接计算出待测电阻的阻值。
常见的桥式测量法有维尔斯顿电桥、韦恩电桥和麦克斯韦电桥等。
2.串联电流测量法:串联电流测量法是一种简单直接的测量方法。
通过串联一个已知的标准电阻和待测电阻,然后加上一个已知的电流,根据欧姆定律可以计算出待测电阻的阻值。
这种方法适用于较小的电阻值测量。
3.并联电压测量法:并联电压测量法也是一种常用的测量方法。
该方法是将待测电阻与一个已知电阻并联连接,然后加上一个已知电压源,通过测量并联电压,根据欧姆定律计算电流,从而得到待测电阻的阻值。
这种方法适用于较大的电阻值测量。
4.恒流源测量法:恒流源测量法适用于测量较大电阻值。
该方法是通过一个恒定的电流源,将其通过待测电阻,测量在两极之间的电压。
根据欧姆定律可以计算出待测电阻的阻值。
需要注意的是,恒流源的稳定性对测量结果影响较大。
5.数字电桥测量法:数字电桥测量法是一种使用数字计算技术进行电阻测量的方法。
通过将电阻值转换为数字信号进行测量,可以提高测量的准确性和稳定性。
常见的数字电桥有简易数字电桥和高精度数字电桥。
总结起来,电阻的测量方法包括桥式测量法、串联电流测量法、并联电压测量法、恒流源测量法和数字电桥测量法等。
根据待测电阻的阻值范围,选取合适的测量方法进行测量,可以得到准确的电阻值。
在实际测量中,还需要考虑到电路中其他元件的影响、测量仪器的精度及环境条件等因素,以保证测量结果的准确性和可靠性。
测量电阻常用的6种方法
测量电阻常用的6种方法一、伏安法测电阻是电学实验中常用的方法之一,可以用于测量未知电阻、电阻率和电表内阻等。
在实验中需要选择合适的电压表和电流表,并正确连线。
例如,在一个实验中,需要测量一个约为10Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为6V,内阻约为2kΩ,电流表A1量程为0.6A,内阻约为0.2Ω,和滑动变阻器R1最大阻值为10Ω,最大电流为2A。
为了获得更精确的测量结果,需要测量多组数据,且两表读数大于量程一半。
二、伏伏法测电阻是一种常用的方法,可以在缺少合适的电流表时使用。
在实验中,可以使用已知内阻的电压表代替电流表。
例如,在一个实验中,需要测量一个约为600Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为~500mV,内阻r1=1 000Ω,电压表V2量程为~6V,内阻r2约为10kΩ,和电流表A量程为~0.6A,内阻r3约为1Ω。
此外,还需要定值电阻R和滑动变阻器R,以及一个单刀单掷开关S和若干导线。
在测量中,需要保证两只电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据。
的并联电路使用。
所以选择的电表是A12)实验原理图如下图所示:3)根据安安法测电阻的公式,可得到测量R x的表达式为:RxU1R+r1I2r2I1I2R本文介绍了两种电路测量方法,一种是伏安法测量待测电阻阻值,另一种是半偏法测量电表内阻。
伏安法测量待测电阻阻值时,采用外接法,改装的电压表电压量程为2.6 V,滑动变阻器采用分压式接法。
为了保证电表读数不得小于量程的三分之一,电表应选择A、B。
半偏法测量电表内阻时,先不连接变阻箱或将变阻箱阻值调为零,使电流表或电压表的读数调至满偏,然后再串联或并联上电阻箱,调节电阻箱的阻值,使电表示数为满偏刻度的一半,则认为电阻箱的阻值与待测的电流表或电压表电阻相等。
具体操作步骤如下:对于测量电流表内阻:1.将电阻箱的电阻调到零;2.闭合S,调节R,使电流表达到满偏;3.保持R不变,调节R,使电流表示数为满偏刻度的一半;4.由上得到电流表内阻RA=R。
电阻测量的六种方法
电阻测量的六种方法
电阻的测量方法有哪些呢?
1.万用表测量法
把万用表转换开关拨至电阻挡(×1,×10,×100,×1K),选择适当的量程,两表笔短接后旋转调零旋钮使指针指在零刻线上,然后两表笔分别接触待测电阻的两端,从万用表指针所指的数值即可知道电阻值。
(注:电阻值等于指示数值乘以所选量程的倍数)
2.伏安法
器材:电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电源、待测电阻和导线。
测量方法:用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U,用电流表测出通过Rx的电流I,则Rx=U/I。
伏安法测电阻有内接法和外接法两种。
3.伏阻法
器材:电压表、阻值已知的定值电阻R0、阻值未知的电阻Rx、开关、电源和导线。
方法一、改接电表法:即通过移动电压表的位置来测量电阻。
方法二、开关通断法:即通过某些开关的闭合或断开,改变电路的连接情况来测量电阻。
4.安阻法
器材:电流表一个、阻值已知的定值电阻R0、开关、电源、待测电阻Rx和导线。
方法一、改接电表法:即通过改变电流表的位置来测电阻。
方法二、开关通断法:A.短路法;B.开路法;
5.安滑法
器材:电流表、已知最大阻值为R的滑动变阻器、开关、电源、待测电阻和导线。
6.伏滑法
器材:电压表、已知最大阻值为R的滑动变阻器、开关、电源、待测电阻Rx和导线。
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湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:单片机原理及应用课程设计设计题目:电阻测量系别:信息学院专业:电子信息工程班级:14级电信一班学生姓名: 王一鸣蔡涛熊卓学号: 14409107、14409132、14409140起止日期: 2016年12月19日-2016年12月30日指导教师:方智文1摘要设计电阻测量是利用A/D转换原理,将被测模拟量转换成数字量,并用数字方式显示测量结果的电子测量仪表。
通常测量电阻都采用大规模的A/D转换集成电路,测量精度高,读数方便,在体积、重量、耗电、稳定性及可靠性等方面性能指标均明显优于指针式万用表。
其中,A/D转换器将输入的模拟量转换成数字量,逻辑控制电路产生控制信号,按规定时序将A/D转换器中各组模拟开关接通或断开,保证A/D转换正常进行。
A/D转换结果通过计数译码电路变换成BCD码,最后驱动显示器显示相应的数值。
本系统以单片机S T89C52为系统的控制核心,结合A/D转换芯片PCF8591设计一个电阻测量表,能够测量一定数值之间的电阻值,通过六位数码显示。
具有读数据准确,测量方便特点。
关键字:STC89C52、I^2C、PCF8591,滑动变阻器,万用表3目录设计目的 (5)设计要求 (5)设计内容 (5)1 方案论证与对比 (5)1.1 方案一 (6)1.2 方案二 (6)1.3 方案对比与选择 (6)2 硬件电路设计 (6)2.1 单片机主控电路设计 (6)2.2 PCF8591(AD转换芯片)电路设计 (8)2.3数码管显示电路设计 (9)2.4 I^2C总线 (10)3 系统软件设计 (11)3.1 主程序框图 (11)3.2 AD转换模块流程图: (12)3.3中断服务程序流程图 (13)4系统仿真与测试 (14)5 系统调试与分析 (15)6 元器件清单 (16)7总结及致谢 (17)参考文献 (18)附录一:系统主程序代码 (19)附录二:I2C总线驱动模块程序 (23)4课程设计方案电阻测量设计目的(1)熟悉单片机的应用与开发;(2)学习用C语言开发应用程序;(3)学习用单片机测量电阻;设计要求利用单片机进行电阻测量,测量100,1k,4.7k,10k,20k的电阻阻值,由数码管显示。
要求:误差保持在10%以内。
设计内容通过AD转换芯片PCF8591,把模拟量转换为数字量,在数码管上显示滑动变阻器的电阻值,用万用表测量滑动变阻器两端的电阻,转动滑动变阻器改变到对应阻值,观察万用表现实的值和数码管显示的电阻值是否接近。
1 方案论证与对比本设计是一个基于STC89C52系列单片机的电阻测量系统,硬件有单片机已确定,下面对软件设计语言进行比较:5湖南人文科技学院61.1 方案一用C 语言,它是目前最流行的程序设计语言之一,具有简洁、灵活、实用、高效、可移植性好;它同时具备了高级语言和低级语言的特征,除此之外,C 语言生成目标代码质量高、程序执行效率高。
1.2 方案二使用汇编语言,它能从分发挥指令系统功能和效率,可获得最简练的目标程序,特别是在一些实时控制系统中,采用汇编语言可以准确地计算出控制操作时间。
1.3 方案对比与选择对比两种方案优缺点后,我们选择了方案一。
它能够准确直观的实现所需功能,且相对高效。
使用汇编语言,会使编程过程变得繁琐,复杂度上升,程序结构不易控制,加之音乐播放对实时要求不高;而C 语言能极大地简化编程过程,大大的提高的效率与质量,故选择方案一。
2 硬件电路设计2.1 单片机主控电路设计STC89C52是一种带4K 字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM —Flash Programmable and Erasable Read Only Memory ),拥有高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
其电路原理图如图 1所示:课程设计方案图1单片机控制电路图(1)电源该项目选用STC89C52,它需要5V的供电系统,我们的开发板是使用USB口输出的5V直流直接供电的。
供电电路在40脚和20脚的位置上,40脚接的是+5V,通常也称为VCC或VDD,代表的是电源正极,20脚接的是GND,代表的是电源的负极。
(2)时钟电路时钟电路的作用是为单片机系统提供基准时钟信号,单片机内部所有的工作都是以这个时钟信号为步调基准来进行工作的。
时钟电路最主要的原件就是晶振。
STC89C52单片机的18脚和19脚是晶振引脚,此系统接了一个11.0592M的晶振(它每秒钟振荡11,059,200次),外加两个20pF的电容,电容的作用是帮助晶振起振,并维持振荡信号的稳定。
其电路图如图2所示:7湖南人文科技学院8(3)复位电路当我们的程序运行时,如果遭受到意外干扰而导致程序死机,通过可以按下复位键,让程序重新初始化重新运行。
此单片机系统复位电路接到了单片机的9脚RST(Reset)复位引脚上,如图 3单片机复位电路图所示:图 2 时钟电路图 图 3单片机复位电路图2.2 PCF8591(AD 转换芯片)电路设计PCF8591是采用逐次逼近式原理的A/D 转换器。
PCF8591是一个单电源低功耗的8位CMOS 数据采集器件,具有4路模拟输入,一路模拟输出和一个串行I^2C 总线接口来与单片机通信。
三个地址引脚A0,A1,A2用于对硬件地址编程,孕育最对8个器件连接到I^2C 总线二不需要额外的片选电路。
期间的地址、控制以及数据都是通过I^2C 总线来传输,PCF8591的原理图如图4所示:课程设计方案9图4 PCF8591电路图其中引脚1,2,,3,4是四路模拟输入,引脚5,6,7是I^2C 总线的硬件地址,8脚是数字地GND ,9脚和10脚是I^2C 总线的SDA 和SCL 。
12脚是时钟选择引脚,如果接高电平表示用外部时钟输入,接低电平则用内部时钟,我们这套电路用的是内部时钟,因此12脚直接接GND ,同时11脚悬空,13脚是模拟地AGND,在实际开发中,如果有比较复杂的模拟电路,那么AGND 部分在布局布线上要特别处理,,而且和GND 的连接也有多种方式。
在我们板子上没有复杂的模拟部分电路,所以把AGND 和GND 接到一起。
14脚是基准源,15脚是DAC 的模拟输出,16脚是供电电源VDD 。
PCF8591的ADC 是逐次逼近型的,转换速率算是中速,但是它的速度瓶颈在I^2C 通信上,由于I^2C 通信速度较慢,所以最终的PCF8591的转换速度,直接取决于I^2C 的通信速率。
由于I^2C 速度的限制,所以PCF8591只能算是个低速的AD 和DA 的集成。
2.3数码管显示电路设计显示子程序采用动态扫描法实现六位数码管的数值显示。
数码管共有a,b,c,d,e,f,g,dp 这八个段,实际上是由八个LED 小灯组成,系统采用6位共阳极数码管显示,共阳数码管就是阳极接在一起,阳极是公共端,使用时将公共端接高电平,由阴极来控制单个小灯的亮灭,阴极给低电平的时候相应段亮,给高电平时相应段灭,数码管上的2个COM 端是数码管的公共端,有两个是因为,一方面两个可以起到对称作用,刚好10个引脚,另一方面,公共端通过的电流较大,并联电路电流之和等于总电流,用两个COM 可以把公共电流平均引到两个引脚上去,降低单条线路承受的电流,6个数码管的COM 都是接到了正极上,和LED 小灯电路一样,也是有74HC138控制三极管的导通来控制整个数码管的使能,本系统显示部分采用6位数码管动态扫描显示。
动态扫描湖南人文科技学院10显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。
其接口电路是把所有显示器的8个笔划段DB0-DB7同名端连在一起,而每一个显示器的公共极COM 是各自独立地受I/O 线控制。
CPU 向字段输出口送出字形码时,所有显示器接收到相同的字形码,但究竟是那个显示器亮,则取决于COM 端,而这一端是由 I/O 控制的,所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。
而所谓动态扫描就是指我们采用分时的方法,轮流控制各个显示器的COM 端,,使各个数码管轮流点亮。
显示控制电路由图5的74HC138芯片和图6的数码管显示电路两部分组成。
在轮流点亮扫描过程中,每位显示器的点亮时间是极为短暂的(约1ms ),但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应,尽管实际上各位显示器并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显示数据,不会有闪烁感。
图5 74HC138芯片 图 6 数码管2.4 I^2C 总线I2C(Inter -Integrated Circu5it)总线是一种由PHILIPS 公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备(特别是外部存储器件),I2C 总线是由数据线SDA 和时钟SCL 构成的串行总线,可发送和接收数据,连接到总线上的所有器件的SCL 都连到一起,所有SDA 都连到一起。
I^2C 总线是开漏引脚并联的结构因此我们在外部要添加上拉电阻,加上上拉电阻后所有器件的SCL 和SDA 的连接关系就属于线“与”连接关系,总线上线“与”的关系就是说,所有接入的器件保持高电平,这条线才是高电平,任何一个器件输出一个低电平,那这条线就会保持低电平,因此做到任何一个器件都可以拉低电平,也就是任何一个器件都可以作为作为主机,但往往以单片机作为主机。
再有就是由于上拉电阻的存在,当总线上不传输数据时,也就是总线空闲时,SCL和SDA总是体现为高电平。
I^2C总线有起始信号、数据传输和停止信号。
I^2C采用7位的寻址字节(寻址字节是起始信号后的第一个字节,也就是从机地址加读写方向位)。
D7-D1位组成从机地址。
D0位是数据传送方向位,位0时表示主机向从机写数据,为“1”时表示主机由从机读数据,当发送完了这7位地址和一位方向后,如果发送的这个地址确实存在,那么这个地址的器件应该回应一个ACK(第九位应答位,拉低SDA即输出“0”,如果不存在,就没人回应ACK(SDA将保持高电平,即输出“1”)。
板子上EEPROM器件型号是24C02,电路图如图7图7 24C02原理图3 系统软件设计3.1 主程序框图主程序包括初始化和I^2C应答、AD转换部分,首先进行系统初始化,启动定时器T0。
然后I^2C应答,PCF8591把模拟量转换为数字量,根据电压之比等于电阻之比和公式a=GetADCValue(0)*(20000/255) 公式 1把电压值转换为电阻值,并把范围扩大为20K。
主程序执行流程图如图图8所示:开始初始化I^2C应答PCF8591进行模数转换把数据转化为电阻值AD关闭结束图1单片机控制电路图8主程序执行流程图3.2 AD转换模块流程图:程序是用PCF8591进行模数转换的,先读取AD 转换的二进制数值图1单片机控制电路图,然后通过电压之比等于电阻之比,和a=GetADCValue(0)*(20000/255) ,把数值转换为十进制的电阻值开始单片机内AD转换结果读取单片机AD转换数值(二进制)转换数值为电阻值(十进制)显示数值结束图93.3中断服务程序流程图中断服务程序首先是设定TO定时器的工作模式为模式一,然后给定时器赋初值,ET0=1使能T0中断,TR0=1启动T0开始设定定时器工作模式定时器赋初值开总中断启动定时器结束图104系统仿真与测试该系统使用Proteus8.0软件进行仿真,其效果如图11系统仿真测试图11所示:图11系统仿真测试图5 系统调试与分析1转动滑动变阻器改变阻值,用万用表接在滑动变阻器的两端,测量滑动变阻器的电阻,观察万用表显示值是否接近数码管显示的值(误差在10%以内)2 软件调试将用keil编译产生的HEX文件下载到单片机开发板中,用万用表测量滑动变阻器的阻值,看数码管上的显示数值是否接近万用表显示的电阻值,若不对,则反复调。