单片机电阻测量汇总
单片机测量接地电阻的原理
单片机测量接地电阻的原理
单片机测量接地电阻的基本原理是:
1. 使用单片机的ADC模块进行模数转换,测量电压信号。
2. 在接地电阻两端施加一个已知的电流源(通常为数百毫安左右)。
3. 根据欧姆定律,接地电阻两端会产生一个电压信号:U=I*R。
4. 通过单片机测量两端电压U,并计算当前接地电路中的电流I。
5. 将测得的电压U除以已知的电流I,就可以得到接地电阻R的值。
6. 为了提高测量精度,需要采样多次并取平均, 并且控制好电流源的稳定性。
7. 还需要注意对干扰的滤波、放大增益设计等。
8. 最终测量结果会由单片机通过LCD、LED数码管等方式显示出来。
9. 该方法可实现自动、数字化测量,并可以设计不同量程满足需要。
综上所述,这就是单片机实现接地电阻测量的基本工作原理。
基于单片机的电阻、电容、电感测试仪
1 前言1.1 设计的背景及意义目前，随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻，电容，电感的大小。
因此，设计可靠，安全，便捷的电阻，电容，电感测试仪具有极大的现实必要性。
通常情况下，电路参数的数字化测量是把被测参数传换成直流电压或频率后进行测量。
电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。
比例运算器法测量误差稍大，积分运算器法适用于高电阻的测量。
传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。
前者电路简单，速度快，但精度低；后者测量精度高，但速度慢。
随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。
电感测量可依据交流电桥法，这种测量方法虽然能较准确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量Q值确定电感的方法误差较大，所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步分离法。
由于测量电阻，电容，电感方法多并具有一定的复杂性，所以本次设计是在参考555振荡器基础上拟定的一套自己的设计方案。
是尝试用555振荡器将被测参数转化为频率，这里我们将RLC的测量电路产生的频率送入AT89C52的计数端端，通过定时并且计数可以计算出被测频率再通过该频率计算出各个参数。
1.2 电阻、电容、电感测试仪的发展历史及研究现状当今电子测试领域，电阻，电容和电感的测量已经在测量技术和产品研发中应用的十分广泛。
电阻、电容和电感测试发展已经很久，方法众多，常用测量方法如下。
电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。
比例运算器法测量误差稍大，积分运算器法适用于高电阻的测量。
传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。
前者电路简单，速度快，但精度低；后者测量精度高，但速度慢。
随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。
电感测量可依据交流电桥法，这种测量方法虽然能较准确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量Q值确定电感的方法误差较大，所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步分离法。
基于单片机电阻电容电感测量
基于单片机电阻电容电感测量基于单片机的电阻、电容和电感的测量是一种常见的电子设计任务，特别是在嵌入式系统和传感器应用中。
以下是简要的介绍，具体实现方式可能因应用、单片机型号和测量精度的要求而有所不同。
1. 电阻测量：使用单片机进行电阻测量的一种方法是通过构建电压分压电路，然后使用模拟输入通道或模数转换器（ADC）来测量分压后的电压。
基本步骤如下：•构建电压分压电路，将待测电阻与已知电阻串联。
•通过单片机的ADC模块测量分压电路的电压。
•使用欧姆定律和分压电路的关系计算待测电阻的阻值。
2. 电容测量：电容测量可以通过测量充放电时间常数来实现。
具体步骤如下：•将待测电容与已知电阻组成一个RC电路。
•使用单片机的定时器来测量电容充电或放电的时间常数。
•通过时间常数和电阻值计算电容值。
3. 电感测量：电感测量一般使用LC振荡电路来实现。
具体步骤如下：•将待测电感与已知电容组成LC振荡电路。
•通过单片机的定时器来测量振荡周期。
•通过振荡频率和已知电容值计算电感值。
注意事项：1.校准：对于精度要求较高的测量，建议在使用前进行校准。
2.信噪比：在测量中要注意信号质量和干扰，尤其是在电容和电感的测量中。
3.电源电压：确保单片机和测量电路的供电电压稳定。
4.选择合适的元件值：为了提高测量的精度，选择合适的已知电阻、电容和电感值。
5.滤波：可以在测量结果中引入滤波以降低噪声。
这仅仅是一个简要的概述，具体的实现可能因项目要求和硬件平台而有所不同。
在设计时，请仔细考虑电路的特性和单片机的性能。
电阻＼电容和电感简易测量方法
电阻＼电容和电感简易测量方法一、系统原理与结构系统框图结构如图1所示。
由单片机选择通道，向模拟开关送两位地址信号，取得振荡频率，然后根据所测频率判断是否转换量程，或是把数据进行处理后，送数码管显示相应的参数值。
二、测量Rx的Rc的振荡电路如图2所示，它是一个由555电路构成的我谐振荡器电路。
其振荡周期为：T=T1+T2=（In2）（R4+2Rx）C8，故此：Rx=1/[(21n2)C8f]-R4/2为使振荡频率保持在10Hz～100kHz频段（单片机计数的高精度范围），需选择合适的C8和R4值，同时要求电阻功耗不能太大。
在第一个量程选择：R4=200Ω，C8=0.22μF；第二个量程选择：R4=20Ω，C8=1000pF。
这样在第一量程中，Rx=100Ω时（下限）f=16.4kHz。
因为RC振荡的稳定度可达10-3，而单牌机频率最多误差一个脉中，所以由单片机测量频率值引起的误差在1%以睛。
量程转换原理为：单片机在第一个频率的记录中发现频率过小，即通过继电器转换量程。
再测频率，计算出Rx值。
在电路中采用了稳定性良好的独石电容，所以被测电阻的精度可达1%。
三、测量Cx的RC振荡电路测量Cx的RC振荡电路与测量Rx的振荡电路完全一样，若将图2中的R4的Rx换成R1、R2。
C8换成Cx，且R1=R2，则f=1/[3(1n2)R1Cx]。
两量程中的取值分别为：第一量程R1=R2=510Ω；第二量程：且R1=R2=10Ω。
这样取值使电容挡的测量范围很宽。
在电路中采用精密的金属膜电阻，其值的变化能够满足1%左右的精度，使得电容的精度也可以做得较高。
四、测量Lx的电容三点式振荡电路如图3所示，在电容三点式振荡器中，C1、C2分别采用1000pF和2200pF 的独石电容，其电容值远远大于晶体管极间电容，所以极间电容可以忽略。
根据振荡频率公式，对于10μH的电厂其频率约等于1.92MHz。
由于单片机采用6MHZ 晶振，最快只能计几百kHz的频率，因为在测电感这一挡时，只能用分频器分频后送单片计数。
单片机课程设计测量电阻和电容
单片机原理及应用课程设计报告单片机原理及应用课程设计报告设计课题：电容、电阻参数单片机测试系统的设计专业班级：电子信息工程０９１学生姓名：????????????????指导教师：何老师2012 年 6 月单片机原理及应用课程设计报告目录目录 (1)1 设计任务书 (2)1.1 基本设计要求 (2)1.2 选作项目 (2)2 设计阐明 (2)12.1设计内容 (2)1.2设计要求 (3)1.3设备及工作环境 (3)3 系统方案整体设计 (4)3.1 设计思路 (4)3.2 系统整体框图 (4)4 硬件设计 (5)4.1 系统硬件设计 (5)4.1.1 按键电路设计···················································错误！未定义书签。
4.1.2 LCD显示器 (5)4.2 系统工作原理论述 (6)5 软件设计 (7)5.1 分析论证 (7)5.1.1 显示模块 (7)5.1.2 产生脉冲模块 (7)5.1.3 转换模块 (8)3.1.4 启动/暂停，复位模块 (8)5.1.5 整体功效 (8)5.2 程序流程图 (8)5.3程序清单 (8)6 调试过程及分析 (8)7 设计总结 (18)参考文献···········································································································２０- 1 -单片机原理及应用课程设计报告1 设计任务书1.1 基本设计要求（1）在综合单片机实验箱的硬件结构上编写软件完成设计。
基于51单片机的电阻测量 电气自动化
学校代码：14057学号： 20083005芜湖信息技术职业学院毕业论文（设计）论文题目：________基于51单片机的电阻测量________学科专业：________________电气自动化_______________________作者姓名：__________________王仁杰_________________________指导教师：__________________余红英__________________________完成时间：_________________2011年5月_____________________毕业论文（设计）写作提纲一、论文题目：基于51单片机的电阻测量二、论题观点来源：用A/D测电阻时，由于A/D采样的是电压值，根据电阻的分压原理算，用采样的电压值计算出被测电阻的阻值。
三、基本观点：A/D采样出电压值，根据电阻分压原理，计算出电阻值。
当用5.0V基准电压8位A/D时，能分辨的最小电压为19.5mV当用2.5V基准电压8位A/D时，能分辨的最小电压为9.8mV采样精度提高一倍，另外采用运放放大微弱的电压信号，再经单片机采样精度又能提高一倍，所以用8位A/D也能达到1%的精度。
四、论文结构：主要分为四个部分一部分：电路基础部分二部分：原理图和板图部分三部分：Protues仿真部分四部分：软件部分毕业论文（设计）工作中期检查表系别：班级：基于51单片机的电阻测量中文摘要电阻是基本电参数之一,常在直流条件下测量,也有在交流情况下测量的。
工程上常用的电阻范围为10的负七次方～10的负十五次方欧。
在材料研制、基本研究或特殊情况下进行实验时，测量电阻的范围一般扩大到接近零欧至10的负十八次方欧。
在物理学中，用电阻（Resistance）来表示导体对电流阻碍作用的大小。
导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。
单片机测电阻
TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;
res_temp=temp/1.529-200;
res_val=(u32)(res_temp);
LCD_ShowxNum(60,100,res_val,10,16,0);
}
}
}
注意的点：
（1）分档的原因：
当公式里面的待测电阻远大于里面的定值电阻的时候，占空比会远非常接近100%，也即是Tl近似为0.这样在采样的时候，就会出现一些杂波的影响，使得测量结果接近于0.
（2）因为是要从浮点数转化为整数显示，那么如何从算法上提高精度
（3）如何从硬件上提高测量精度；
（4）软件滤波可以解决部分杂波干扰；
LCD_ShowString(150,100,200,16,16,"om");
while(1)
{
dHale Waihona Puke lay_ms(10);if (TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)
{
temp=TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F;
temp*=65536;
temp+=TIM5CH1_CAPTURE_VAL;//最后的时间值，单位为us
u32 temp;
u32 res_val;
float res_temp;
delay_init();
NVIC_Configuration();
TIM5_Cap_Init(0xFFFF,71);
LCD_Init();
LCD_ShowString(60,60,200,16,16,"ready");
单片机电阻测量
基于单片机的电阻测量方法探究北京邮电大学张昊摘要：电阻是任何电路中不可缺少的元件，它的作用很多，可以分压限流，可以进行能量转化，可以应用于传感，电阻阻值的大小直接关系到电路的性能。
基于电阻测量的方法有很多，其中利用单片机进行电阻测量是很重要的方法。
本次探究中，我们正式是使用了数字化的方法来实现对模拟电路值的间接测量。
TI的Cortex- M4总共为我们提供了四种测量电阻的方式，并且均可以在液晶板上显示相应的数值。
在具体实验时，我们需要在合适的位置加上跳线帽，并将电阻插在适当的模块上，计算得到我们要测量的电阻。
电路的相关原理会在本文中具体的阐释，实验当中也不可避免的会遇见一些问题，我们也对这些问题进行了探究。
关键词：电阻测量单片机恒流源ADS1100 仪用放大1.背景与意义：电阻是一类很重要的元件，它的作用极大，分压，分流，限流，有些特性电阻还有一般电路所没有的功能。
例如输入电阻是用来衡量放大器对信号源的影响的一个性能指标。
输入电阻越大，表明放大器从信号源取的电流越小，放大器输入端得到的信号电压也越大，即信号源电压衰减的少。
同时，电阻是产生热损耗与热噪声的重要原因，它的阻值大小直接决定了电路的好坏，因此围绕电阻测量产生了大量的测量方法。
常见的测量方法有伏安法，半偏法，电桥法等等，这些都是基本的方法，但普遍精度不高。
当前范围内有许多种精确测量电阻的方法，比如对于低值电阻，有采用四线制电流倒向技术测量的方法，高值电阻而言，也有兆欧的欧姆表用于测量。
本次探究是基于单片机的电阻测量，它也可以很大程度上提高精度，并且方便简单，由于使用了嵌入式系统，数字化测量方法是其一大特点，对于这一方法的探究很有价值，并且它拥有广阔应用前景。
2．内容及原理：围绕电阻测量展开，我们分别用了4种方式，分别是恒流源，电桥配上ads1100与仪用放大器，共同目的是精准地测量电阻，每个实验所测电阻均是通过万用表测量与LCD显示屏所示数据计算所得，并将两种做法进行比较，得出一致的结论。
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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：通信与控制工程系专业：电子信息专业班级：09级电信二班学生姓名:学号:起止日期:指导教师:教研室主任：指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩评定项目权重成绩1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学系审核意见：主任签字：年月日摘要本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，按规定的时序将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AT89C52为系统的控制核心,结合A/D转换芯片ADC0809设计一个电阻测量表，能够测量一定数值之间的电阻值，通过四位数码显示。
具有读数据准确，测量方便的特点。
关键词：单片机(AT89C52)；电压；A/D转换；ADC0809目录设计要求 (1)1 电路的论证与对比 (1)1.1 方案一 (1)1.2 方案二 (2)1.3 方案的对比与比较 (2)2 系统硬件电路设计 (2)2.1 振荡电路模块 (2)2.2 A/D转换电路模块 (2)2.2.1主要性能 (3)2.2. 2 ADC0809芯片的组成原理 (4)2.2.3 ADC0809引脚功能 (4)2.3 主控芯片AT89C52模块 (5)2.3.1主要功能特性 (5)2.3.2 主要引脚功能 (6)2.4 显示控制电路的设计及原理 (8)3系统调试与分析 (9)3.1 硬件调试 (9)3.2 软件调试 (9)3.3 性能分析 (10)4元器件清单 (11)5 总结与致谢 (12)6 参考文献 (13)附一：原理图 (14)附二：程序 (15)电阻测量设计要求电阻测量（需要简单的外围检测电路，将电阻转换为电压）测量100,1k,4.7k,10k,20k 的电阻阻值，由数码管显示。
测试：误差10%。
1 电路的论证与对比1.1 方案一利用单稳或电容充放电规律等，可以把被测电阻量的大小转换成脉冲的宽窄，即脉冲的宽度Tx 与Rx 成正比。
只要把此脉冲和频率固定不变的方波（以下称为时钟脉冲）相与，便可以得到计数脉冲，将它送给数字显示器。
如果时钟脉冲的频率等参数合适，便可实现测量电阻。
计数控制电路输出的脉冲宽度Tx 应与Rx 成正比，其电路原理图及具体555单稳态触发器的构成及仿真如图1所示。
用555构成的单稳态电路在正常工作条件下输出脉冲的宽度Tx 与Rx 的函数关系是：n3I R C T X X ⨯⨯=图1 方案一原理图所产生的时间误差可能达到百分之十五，再加上其他原因产生的误差，测量是的时间1.2 方案二用ADC0809 电阻测量，以一个1K 的电阻作为基准电阻。
和被测电阻进行分压，分压比例得出电阻比例。
2121V V R R 用ACD0809测量电阻时间误差为10%以下，分辨率高，输出能与TTL 电平兼容。
其原理图如图2所示。
图2 方案二原理图1.3 方案的对比与比较由于课程设计的要求是电阻测量需要简单的外围检测电路，将电阻转换为电压，测量100,1k,4.7k,10k,20k 的电阻阻值，由数码管显示。
测试：误差10%。
通过比较以上两个方案，可知方案二相对来说比较适合。
所以选用方案二作为实验方案。
2 系统硬件电路设计2.1 振荡电路模块振荡电路通过这两个引脚外并接石英晶体振荡器和两只电容（电容和一般取33pF ），这样就构成一个稳定的自激振荡器。
为单片机提供时钟信号。
如图3所示。
图3 振荡电路2.2 A/D 转换电路模块ADC0809是采用逐次逼近式原理的A/D转换器。
ADC0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。
此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。
START上升沿将逐次逼近寄存器复位。
下降沿启动A／D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。
直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。
当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上，9电路图如图4所示。
图4 A/D转换电路原理图2.2.1主要性能1分辨率为8位二进制数。
2模拟输入电压范围0V—5V，对应A/D转换值为00H—FFH。
3每路A/D转换完成时间为100µs。
4允许输入4路模拟电压，通过具有锁存功能的4路模拟开关，可以分时进行4路A/D转换。
5工作频率为500kHz,输出与TTL电平兼容。
2.2.2 ADC0809芯片的组成原理具体设计要求如图5所示，它是由地址锁存器、4路模拟开关、8位逐次A/D转换器和三态锁存输出缓冲器构成。
由3位地址输入线ADDRA、ADDRB、ADDRC决定4路模拟输入中的1路进8位A/D转换器，A/D转换值进入三态锁存输出缓冲器暂存，在CPU发来输出允许控制信号OE后，三态门打开，经DB7—DB0进入CPU总线，完成一次A/D转换全过程。
图5A/D转换电路原路图2.2.3 ADC0809引脚功能ADC0809采用28引脚的封装，双列直插式。
A/D转换由集成电路ADC0809完成。
ADC0809具有8路模拟输入端口，地址线（23— 25脚—即C,B,A,）可决定对哪一路模拟输入作A/D转换。
22脚为地址锁存控制（ALE），当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。
6脚为测试控制（START），当输入一个2us宽高电平脉冲时，就开始A/D转换。
7脚为A/D转换结束标志（EOC），当A/D转换结束时，7脚输出高电平。
9脚为A/D转换数据输出允许控制（OE），当OE脚为高电平时，A/D转换数据从该端口输出。
10脚为ADC0809的时钟输入端（CLOCK），利用单片机30脚的六分频晶振频率再通过14024二分频得到1MHz时钟。
单片机的P1、P3.0—P3.3端口作为四位LED数码管显示控制。
P3.5端口用作单路显示/循环显示转换按钮，P3.6端口用作单路显示时选择通道。
P0端口作A/D转换数据读入用，P2端口用作ADC0809的A/D转换控制。
2.3 主控芯片AT89C52模块AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS—51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
图6AT89C52管脚图AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口。
3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
如图6所示为AT89C52管脚图。
2.3.1主要功能特性·与MCS—51产品指令和引脚完全兼容·8k字节可重擦写Flash闪速存储器·1000次擦写周期·全静态操作：0Hz—24MHz·三级加密程序存储器·32个可编程I/O口线·低功耗空闲和掉电模式·3个16位定时/计数器·可编程串行UART通道2.3.2 主要引脚功能VCC : 电源GND:地P0 口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。
P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）。
P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时，P2口送出高八位地址。
在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。
在使用8位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。
在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P1口和P2口的第二功能如下表1所示。
表1 P0和P1口的第二功能引脚号功能特性P1.0 T2(定时/计数器2外部计数脉冲输入)，时钟输出P1.1 T2EX（定时/计数2捕获/重载触发和方向控制）P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P3口输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
P3口亦作为AT89C52特殊功能（第二功能）使用，在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。
具体功能如表2所示：表2 P3口的第二功能端口引脚第二功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 外中断0P3.3 外中断1P3.4 T0(定时/计数器0)P3.5 T1（定时/计数器1）P3.6 外部数据存储器写选通P3.7外部数据存储器读选通RST:复位输入。
晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。
看门狗计时完成后，RST脚输出96个晶振周期的高电平。
特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。
DISRTO默认状态下，复位高电平有效。
ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。
在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。
在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。