基于STM32的简易自动电阻测量仪(软件设计)
基于STM32简易自动电阻测试仪-文档资料
精品jing
引 言
目前人们广泛使用的电阻测试仪是万用表，用万用表测 试电阻有两个缺陷：其一大多数时候测试一个电阻就需要人 为的换挡。其二不能自动筛选电阻，需要人为判断。万用表 不能快速智能的完成电阻的阻值测量及筛选且使用起来过程 繁琐，使人们在设计检修电路时时间加长，而在设计检修中 我们希望能够快速的测量电阻的阻值，自动完成电阻阻值的 测量筛选。基于以上运用本人设计了“简易自动电阻测仪”。
系统设计
电源模块
显示
DA
STM32F103Z ET6
AD
步进 电机
AD
恒压芯片 恒压采样 电压跟随 电压跟随
固定电阻 网络
档位切换
待测电阻
采样
电源模块
OPA548构成的5V恒压模块
J4
1 2 DA
J6
1 2 3
C ON 4
+1 2V -1 2 V
J5
1 2 AD
R1 1k
J7
2 1 C ON 2
SC J1
1 2 CS
1M
J2 1 2
CS
1M
继电器构成的自动换挡测电阻模块
电机驱动模块
TFT触屏显示模块
软件设计
开始 初始化配置
初始化配置
自动换挡
电阻筛选
描绘曲线
屏幕显示
THANKS
+5 V
+1 2V C1
+
10 uF C2
0.1u F
5
R2 1 0 kE/ S
7
2
-
6
1
+O PA 5 4 8
L/ M
3
4
stm32自由轴伏安法测电阻电容原理
发散电容器已知电容的电压，容易测量这两端的电流，如何进行是用恒压源，对这控制的电压找到相应的控制的电流值，根据公式I=C(dv/dt)，也可进行测定他的电容值。
1. 理论基础ST公司生产的32位嵌入式微处理器STM32F722ZE采用了高性能ARM Cortex-M7内核，工作频率可达到480MHz，集成了丰富的外设接口，广泛应用于工业控制、通信、汽车电子等领域。
其中，STM32F722ZE内置了自由轴伏安法测电阻电容的功能，能够有效地测量电路中的电阻和电容值。
2. 自由轴伏安法测电阻原理自由轴伏安法测电阻是通过施加一个已知大小的电压，测量电流来计算电阻值的一种方法。
在STM32F722ZE中，可以通过向待测电阻两端施加一个恒定的电压，然后测量通过待测电阻产生的电流来计算电阻的大小。
根据欧姆定律，电流与电压成正比，通过测量电流和已知电压，可以准确地计算出电阻的数值。
3. 自由轴伏安法测电容原理自由轴伏安法测电容是通过施加一个已知大小的电压，测量电流的变化来计算电容值的一种方法。
在STM32F722ZE中，可以通过向待测电容两端施加一个恒定的电压，然后测量电容器两端的电流变化来计算电容的大小。
根据电容的定义，电流变化率与电压成正比，通过测量电流的变化和已知电压，可以准确地计算出电容的数值。
4. STM32F722ZE的应用通过STM32F722ZE的自由轴伏安法测电阻电容功能，可以方便快捷地对电路中的电阻和电容进行测量。
这为工程师在设计电路和故障排除时提供了非常有力的工具。
将待测电阻或电容连接到STM32F722ZE的对应引脚上，通过简单的指令控制，即可获取到准确的电阻和电容数值。
这极大地简化了电路测试的流程，提高了工程师的工作效率。
5. 结语自由轴伏安法测电阻电容原理是一种基于电流和电压关系的测量方法，通过利用STM32F722ZE内置的功能，可以方便准确地对电路中的电阻和电容进行测量。
这种测量方法在工程实践中具有重要意义，能够为工程师提供有效的工具和支持。
简易自动电阻测试仪(论文设计)
简易自动电阻测试仪摘要：简易自动电阻测试仪（G 题）【高职高专组】一、任务设计并制作一台简易自动电阻测试仪。
二、要求1．基本要求（1）测量量程为100Ω、1kΩ、10kΩ、10MΩ四档。
测量准确度为±（1%读数＋2 字）。
（2）3 位数字显示（最大显示数必须为999），能自动显示小数点和单位,测量速率大于5 次/秒。
（3）100Ω、1kΩ、10kΩ三档量程具有自动量程转换功能。
2．发挥部分（1）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。
（2）设计并制作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，要求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。
辅助装置连接的示意图如图1 所示。
（3）其他图1 辅助装置连接示意图三、说明1．在辅助装置中，要求电位器为4.7kΩ旋转式单圈电位器, 并规定采用线性电位器。
2．要求电位器的三个端子作为测试端子引出。
一、系统方案本系统主要由测量模块、数模转换模块、控制显示模块，驱动电机模块，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1测量模块的论证与选择方案一：谐振法，采用LC组成谐振回路，将被测电感串入电路或将电容并入回路中进行测量。
但谐振法要求较高频率的激励信号，一般不容易满足高精度的要求。
由于测试频率不固定，测试速度也很难提高，误差就很难达到要求。
方案二：伏安法测量R,它的测量原理来源于阻抗的定义。
即若已知流经被测阻抗的电流，通过A/D将被测阻抗两端的电压的模拟量转化为数字信号送入单片机，可得被测电阻两端的电压，则通过欧姆定律可得到被测电阻阻值。
此方法原理简单，外部硬件较少，便于操作。
方案三：交流电桥测量法，交流电桥的构造及原理均与直流惠斯通电桥相同，电源使用交流电，四臂的阻抗 Z1、Z2、Z3、Z4，可以用电阻、电感、电容或其他组合，电桥平衡的条件是此条件显示交流电桥不同于直流电桥：首先条件有两个，因此，需要调节两个参数才能使电桥平衡；其次，阻抗的多样性可以组合成各具特色的电桥，但非所有电桥都能同时满足达到平衡的条件。
基于STM32的智能四探针测试仪的研制
基于S TM32的智能四探针测试仪的研制苏州经贸职业技术学院 李 海电子器件的很多参数都与薄层电阻关系密切，因而需要研究可靠的测量仪器来测量电子器件的相关参数。
直流四探针测试法是微电子行业常用的测量材料电阻率的方法，通过测量材料的电阻率可以得到材料的掺杂浓度等重要信息。
本文，笔者以STM32为核心控制器，设计了一种新型的数字化智能四探针测试仪，该测试仪可以手动自主选择、自动切换电压电流量程，可以进行相关数据的运算处理，并可以与计算机通讯。
该智能测试仪以STM32嵌入式系统为核心，采用恒流源供电，模数转换器采用AD7135。
该仪器硬件电路简单，有自动切换和自主选择量程的双重功能，可以实现自校准，稳定性好，能和P C机通讯，具有较高的智能水平。
一、直流四探针测试原理四探针测试仪依据范德堡原理，采用直流四探针测试法，将4根金属探针排成1条直线，利用恒流源给外面的1，4探针通电流，再从2，3探针上测量出电位差，根据ρ＝CV/I（C 为修正系数，V为测量电压，I为测量电流）即可得到材料的电阻率ρ。
四探针测量原理如图1所示。
二、直流四探针系统硬件设计系统硬件以STM32为核心，由测试架模块、恒流源模块、AD转换模块、键盘模块、温度模块、显示模块、与PC通讯模块以及人机界面模块组成。
测试系统结构如图2所示。
2010年6－9月，针对扒渣作业过程进行了严格管理，以杜绝混合炉低温扒渣，并严格控制除渣剂的最低用量，在确保混合炉内已达到铝/渣分离后，才开始进行扒渣作业，以避免大量铝液随灰渣在“黏合”状态下被带出，有效降低了扒渣过程的铸造损失。
净铸损主要包括生产过程中烧损（含设备故障引起的铸损增加值）产生的铸造损失、电解原铝液中吸入混合炉内的电解质产生的铸造损失以及混合炉设计问题产生的铸造损失等部分组成。
2010年6－9月的生产统计数据表明：检斤差在总铸损中所占比例约为50%；同时净铸损值中还包括出铝作业过程中从电解槽吸入真空抬包并转注到混合炉内的电解质、铝灰等杂质，此项杂质成份约占总铸损的3‰。
毕业论文-基于STM32单片机的最小硬件系统的软硬件设计与实现
基于STM32单片机的最小硬件系统的软硬件设计与实现摘要随着人们生活水平的提高，人们对消费电子的需求也越来越高，智能硬件和移动平台的成熟，也为STM32的发展提供了基础和动力。
系统采用ARM Cortex-M3内核的STM32F103VET6作为微控制器，设计了CH340 USB 下载电路，JLINK下载电路供下载调试代码，结合DS18B20、VS838、红外遥控、蜂鸣器、LED发光管、RS232、RS485以及板载TFT液晶等外围设备，以及对这些外设的编程控制，实现了温度计、上下位机通信、红外遥控器、定时时钟、触摸画板、TFT液晶显示等集成与一板的功能。
关键词：STM32F103VET6，TFT液晶，DS18B20AbstractAlong with living standard enhancement, the people to expend electronic the demand to be also getting higher and higher. Intelligent mobile platform mature, also provide the foundation and driving force for the development of STM32.The system adopts ARM Cortex-M3 as STM32F103VET6’s kernel as the controller to combined with DS18B20, VS838, infrared remote control, buzzer, LED luminou tube,RS232, RS485 and the onboard TFT LCD and other peripheral equipment, as well as peripheral programming control, realized the thermometer, serial communication, infrared remote control,timing clock, drawing board, touch TFT liquid crystal display is integrated with a function.Key words: STM32F103VET6,TFT LCD, DS18B20目录第1章系统概述与硬件电路设计 (1)1.1系统的总体架构 (1)1.2电源模块 (1)1.3微控制器模块 (2)1.4 TFT液晶显示模块 (4)1.5红外遥控模块 (6)1.6 USB供电下载电路 (7)1.7蜂鸣器电路 (8)1.8 RS232电路 (8)第2章系统选型与软件设计 (10)2.1系统元器件选型及参数介绍 (10)2.1.1 系统微控制器选型 (10)2.1.2系统温度传感器选型 (10)2.1.3系统USB转串口芯片选择 (11)2.1.4系统显示器选择 (12)2.2系统软件设计 (14)2.2.1 软件编程环境介绍 (14)2.2.2系统设计总流程 (14)2.2.3 TFT液晶驱动 (15)2.2.4 DS18B20温度传感器驱动 (18)第3章系统PCB设计与制作 (22)3.1 Altium Designer软件介绍 (22)3.2系统原理图与PCB印刷线路板绘制 (22)3.3 PCB的布局与布线 (23)3.4 设计规则检查（DRC） (24)第4章系统的安装与调试 (25)4.1硬件调试 (25)4.2软件调试 (25)4.3 系统实物制作效果图 (25)第5章总结与体会 (27)5.1总结 (27)5.2体会 (27)致谢 (29)附录一程序代码 (30)附录二实物效果图 (36)第1章系统概述与硬件电路设计1.1 系统的总体架构STM32F103VET6的最小硬件系统主要包括了电源电路和微控制电路已经各种外设电路和下载电路组成，其系统框图如图1.1所示。
stm32电容测量仪实验报告
stm32电容测量仪实验报告
实验目的：
本实验旨在设计并实现一个基于STM32的电容测量仪，通过测量电容值来评估电容器的性能。
实验原理：
电容是一种存储电荷的元件，它由两个导体板之间的绝缘介质组成。
电容的大小与导体板之间的距离和绝缘介质的介电常数有关。
本实验采用了简单的充放电方法来测量电容值。
实验步骤：
1. 搭建电路：将待测电容器与STM32开发板相连，利用STM32的GPIO 口来控制充放电电路。
2. 设计程序：根据测量电容的原理，设计一个程序来控制充放电过程，并测量充电时间和放电时间。
3. 采集数据：通过程序获取充放电时间，并计算出电容值。
4. 显示结果：将测量得到的电容值通过串口或LCD显示出来，以便用户查看。
实验结果与分析：
经过多次实验，我们成功地测量了不同电容器的电容值。
实验结果表明，测量值与实际值之间存在一定的误差，这可能是由于电路中的电
阻和电感等元件的影响导致的。
因此，在实际应用中，我们需要对测量结果进行修正。
实验总结：
通过本实验，我们深入了解了电容测量的原理与方法，并成功地设计并实现了一个基于STM32的电容测量仪。
我们还发现了测量中可能存在的误差，并提出了对测量结果进行修正的建议。
这将有助于我们在实际应用中更准确地测量电容值，并评估电容器的性能。
展望：
在今后的研究中，我们可以进一步改进电容测量仪的设计，提高测量精度，并尝试应用更复杂的测量方法来提高测量效率。
另外，我们还可以将电容测量仪与其他传感器结合起来，构建一个多功能的电子测量系统，以满足不同应用领域的需求。
基于stm32的电导率测量仪设计
基于 杂栽酝猿圆 的电导率测量仪设计
基于 杂栽酝猿圆 的电导率测量仪设计鄢
王丽萍 熊远生 叶君豪 渊嘉兴学院机电工程学院袁浙江 嘉兴 猿员员源园园冤
摘要院 设计了一种基于 杂栽酝猿圆 的电导率测量仪袁 以双极性脉冲电压为作为电导率测量的激励源袁 以 杂栽酝猿圆 内置的 粤阅悦 进行 粤 辕 阅 转换袁以 晕栽悦 热敏电阻构成温度补偿模块袁实现了电导率测量尧量程自动切换和自动温度补偿等功能遥 通过 实验证明仪器具有较好的精度袁且便于操作袁适用于多场景测量遥
量溶液温度袁常用的有热电偶尧热电阻和数字式传感器遥 本文选用
关键词院电导率曰水质检测曰量程切换曰温度补偿 粤遭泽贼则葬糟贼押陨灶 贼澡蚤泽 责葬责藻则熏葬 糟燥灶凿怎糟贼蚤增蚤贼赠 皂藻葬泽怎则藻皂藻灶贼 蚤灶泽贼则怎皂藻灶贼 遭葬泽藻凿 燥灶 杂栽酝猿圆 蚤泽 凿藻泽蚤早灶藻凿援栽澡藻 遭蚤责燥造葬则 责怎造泽藻 增燥造贼葬早藻 蚤泽 怎泽藻凿 葬泽 贼澡藻 藻曾糟蚤贼葬贼蚤燥灶 泽燥怎则糟藻 枣燥则 糟燥灶凿怎糟贼蚤增蚤贼赠 皂藻葬泽怎则藻皂藻灶贼援澡藻 遭怎蚤造贼原蚤灶 粤阅悦 燥枣 杂栽酝猿圆 蚤泽 怎泽藻凿 枣燥则 粤 辕 阅 糟燥灶增藻则泽蚤燥灶援栽澡藻 晕栽悦 贼澡藻则皂蚤泽贼燥则 蚤泽 怎泽藻凿 葬泽 葬 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 糟燥皂责藻灶泽葬贼蚤燥灶 皂燥凿怎造藻援栽澡藻泽藻 则藻葬造蚤扎藻 贼澡藻 枣怎灶糟贼蚤燥灶泽 燥枣 糟燥灶凿怎糟贼蚤增蚤贼赠 皂藻葬泽怎则藻皂藻灶贼熏葬怎贼燥皂葬贼蚤糟 则葬灶早藻 泽憎蚤贼糟澡蚤灶早 葬灶凿 葬怎贼燥皂葬贼蚤糟 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 糟燥皂责藻灶泽葬贼蚤燥灶援栽澡藻 藻曾责藻则蚤皂藻灶贼 泽澡燥憎泽 贼澡葬贼 贼澡藻 蚤灶泽贼则怎皂藻灶贼 澡葬泽 早燥燥凿 责则藻糟蚤泽蚤燥灶援 运藻赠憎燥则凿泽押藻造藻糟贼则蚤糟葬造 糟燥灶凿怎糟贼蚤增蚤贼赠熏憎葬贼藻则 择怎葬造蚤贼赠 贼藻泽贼蚤灶早熏则葬灶早藻 泽憎蚤贼糟澡蚤灶早熏贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 糟燥皂责藻灶泽葬贼蚤燥灶
基于STM32的通用智能仪表设计及实现
1系统设计STM32微型处理器用的是Cortex-M3内核，外面的接口非常多，主频高达72MHz，它是一种能远程控制的仪器，CAN能被广泛应用到很多行业，优点很多。
如功能强大、可靠性高、技术先进且成本合理等。
CAN总线可以支持多主，通信率高达1Mbit/s(间离小于20m),用这种方式来布置线路，方便性和可靠性大幅度增强。
下图就是智能仪表的设计图。
2关键硬件设计STM32可以用在很多设备上，可以根据用途，选择合适的科学的硬件要求。
这种系统还有一个强大的功能是能裁剪，我们可以按照需求对硬件进行调整，找出适合我们，经济实惠的进行使用。
2.1核心处理器核心处理器使用STM32F103VC，内核是功能强大的32位RISC，工作频率为72MHz，内部安装高速的存储器，能够增强I/O的端口并能连接到两条APB的总线；有三个十二位的ADC，能够提供十五种采样通道或者多种模式；DMA控制器的通道很多，高达十二个，能持的外设种类更多；还包括四个十六位的定时器与两个PWM 定时器；通信标准接口很多，工业领域非常适合；带4个片选的灵活的静态存储器控制器，支持SD卡、SRAM、PSRAM、NOR和NAND存储器；提供并行LCD接口，兼容8080/6800模式；采用LQFP100封装，提供80个GPIO；除了模拟输入I/O，其他管脚可以承受5V信号输入；供电范围非常宽，两伏到三点六伏之间，还有能编程的电压检测器，让整个系统的工作更稳定，抗干扰能力更强，把温度传感器与内部ADC直接相连，能更简便的监测器件周围的环境；最适合的温度是四十到一百零五摄氏度，达到工业生产中的应用需求。
2.2抗干扰设计内部建设也重要。
每种电路里面含有两种类型的信号，一类是模拟信号，另一类是数字信号。
两类中抗干扰能力最强的是数字信号，但是噪音很大，它就成了模拟信号的主要噪声源，因此要重视两种信号的隔离与去耦。
用5V电源输入，要在输入端加入相应的去耦电容。
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宜宾职业技术学院毕业设计基于STM32的简易自动电阻测量仪（软件设计）系部电子信息工程系专业名称电子信息工程技术班级电子1091班姓名尹小东学号 2 0 0 9 1 1 1 6 6指导教师王伯黎2011 年 11 月 10 日摘要--------------------------------------------------- 2 1、方案论证与选择 --------------------------------------- 41.1核心控制芯片------------------------------------------------- 4 1.2档位切换模块------------------------------------------------- 4 1.3ADC采样电路------------------------------------------------- 5 1.4显示模块----------------------------------------------------- 5 1.5键盘控制电路------------------------------------------------- 52、系统设计 --------------------------------------------- 62.1系统总体思路------------------------------------------------- 6 2.2系统硬件模块设计--------------------------------------------- 72.2.1电源电路设计--------------------------------------------- 72.2.2恒压源电路设计------------------------------------------- 82.2.3档位切换电路设计----------------------------------------- 82.2.4电压跟随电路设计----------------------------------------- 92.2.5电机驱动电路设计---------------------------------------- 10 2.3软件设计---------------------------------------------------- 113、系统测试 -------------------------------------------- 124、设计总结 -------------------------------------------- 13 参考文献----------------------------------------------- 13 附录--------------------------------------------------- 14附录1主要元件清单 --------------------------------------------- 14 附录2产品实物图片 --------------------------------------------- 14本系统由闭环恒压源电路、闭环测量电路、电机驱动电路三大部分构成。
其中一路DAC、恒压电路、电压跟随电路、一路12位ADC构成闭环恒压源电路；档位切换电路、电压跟随电路、虚拟触摸键盘、一路12位ADC构成闭环测量电路；L298N驱动电路、步进电机、4.7KΩ旋转式单圈电位器构成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。
恒压源所输出的5V电压，通过档位切换电路，加到由TLC2202构成的电压跟随电路上输出来，送回单片机，经过单片机内部的一路12位ADC处理后，通过程序运算，得出被测电阻的阻值，并在3.2寸的TFT–LCD上显示出来。
单片机给驱动电路输入相应的指令，去控制步进电机，来旋转电位器得到不同的电阻值，通过已经做好的测量装置送给单片机处理后在屏幕上显示出阻值变化的曲线。
经测试，100Ω档时误差为0.08%，1KΩ档时误差为0.04%，10KΩ档时误差为0.07%，1MΩ档时误差为0.09%，电路具备自动换挡功能。
通过键盘输入的要求的阻值和误差后，屏幕能显示出被测电阻阻值，并显示出该电阻是否符合筛选要求。
电机旋转电位器所得到的阻值变化曲线，也能在屏幕上显示出来，精准度为0.09573%。
全部测量符合要求。
关键词：闭环恒压；闭环测量；档位切换；自动测量The system is composed of closed loop constant pressure source circuit, the closed-loop measurement circuit, drive circuit constitute three most of the motor. Among them all the way, constant pressure circuit, DAC voltage circuit, all the way with 12 of the closed loop constant pressure source ADC constitute circuit; The gear switching circuit, voltage followed circuit, virtual touch keyboard, and 12 of the ADC constitute a closed loop all measurement circuit; L298N drive circuit, step motor, 4.7 K Ω rotary lap potentiometer automatic measurement and display a potentiometer resistance curve with rotation Angle of auxiliary devices.Constant pressure source output 5 V voltage, through the gear switching circuit, add to the TLC2202 consists of the following output voltage circuit, back to the microcontroller, single chip internal all the way after the treatment and 12 of the ADC, through the program operation, and concludes that the measured resistance of the resistance, and in 3.2 inch TFT-LCD displayed.Single chip microcomputer to drive circuit input the corresponding instruction, to control the stepping motor, to rotate the potentiometer get different resistance, through the measurement device has been ready to deal with in single chip after showed on the screen of the curve of the resistance changes.By test, 100 Ω file error is 0.08% when, 1 K Ω file error is 0.04% when, 10 K Ω file er ror is 0.07% when, 1 M Ω file error is 0.09% when, circuit with automatic shift function. Through the keyboard input requirements of the resistance and error, and the screen can show the measured resistance tolerance, and shows that the resistance is in accordance with the screening requirements. Motor rotation from the potentiometer resistance changes curve, also can be in the screen, the accuracy of 0.09573%. All measurements meets the requirement.Keywords: closed loop constant pressure; The closed-loop measurement; Switch gear; Automatic measurement1、方案论证与选择1.1核心控制芯片[方案一]STC89C52单片机是一种运用很广泛的8 Bits MCU，易于操作，价格便宜。
但功耗较高，内部资源太少，不能够满足本设计的需求。
[方案二]MSP430F149是TI公司推出的一种16位超低功耗、具有精简指令的混合信号处理器，时钟频率在8 MHz左右。
内部集成了一路12位的ADC,要实现系统设计要求双闭环电路就需外接一路12位ADC。
虽然具有超低功耗的性能，却因此损失很多其他的性能。
[方案三]STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。
STM32F103ZET6属于STM32系列中的“增强型”系列，时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品，内置512K的闪存。
具有丰富的片上外设和很强的运算能力。
内部集成了三路12位ADC（和多达18路AD采样通道），完全满足系统设计所要求的双闭环电路。
经比较，STM32F103ZET6是最佳的选择，能够完全满足设计需求，且节约很多的外部电路，故选择方案三。
1.2档位切换模块[方案一]使用四只可控硅构成档位切换电路。
可控硅是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件，亦称为晶闸管。