一种量程自动转换的数字万用表改进设计
自动量程万用表设计方案
自动量程万用表设计方案自动量程万用表设计方案一、设计目标：万用表(19999) ，最小分辨率6 μ V ，自动选择量程。
二、功能设计要求( 量程范围) ：直流电压(DCV) —— 200mV 、2V 、20V 、200V 、1000V ；交流电压(ACV) —— 200mV 、2V 、20V 、200V 、700V ；直流电流(DCA) —— 2mA 、20mA 、200mA 、20A 1 ；交流电流(ACA) —— 2mA 、20mA 、200mA ；电阻(0HM) ——200 Ω、2k Ω、20k Ω、200k Ω、2M Ω、20M Ω：三、主要芯片：MSP430FE42X四、操作方式：按键—— DCV 按键，ACV 按键，DCA 按键，ACA 按键．OHM 按键。
五、原理当进行AD 测量时，MSP430FE42X 可以选择外部参考源，也可以选择内部参考源。
这里在测量电压和电流时．选择内部参考源1 ．25V ，这样，当外部待测电压为0 ．625V 时。
AD 采样值为65535 ，当待测电压为一0 ．625V 时．AD 采样值为0 。
由于设计的最小量程为0 ．2V ，故需要将其放大到0 ．625V ，使其满量程，然后根据显示的位数进行转换即0-20000 对应0-32767 。
实际的最小分辨率是0 ．2 ／32767V=6 μ V 。
当待测电压大于O ．2V 时，必须进行分压处理，一般采用10 倍的分压器，例如2V 时降至0.2v 等。
电压分压器如图 1 所示。
同样，在测量电流时，也要进行处理．使电流变为电压，然后才能测量。
电流的测量原理图如图 2 所不。
请注意，图 2 中右边的20A 输入是直接接入的．当然也可以加上一个20A 的保险丝。
以上是测量直流电压或直流电流的情况，当要测量交流电压或交流电流时，必须进行整流，整流电路如图 3 所示．AC ／DC 转换电路由同相放大器A1 、整流管D2 和D3 、隔直电容C18 和C19 、平滑虑波器R22 和C22 等组成，R24 是校准电阻器。
一种量程自动切换数字电压表的设计
１１ Ｃ
进行电压输出 ，若 ｖｘ小 于 ｖＩ 则选择 下一个 比该 档位
图 ４（ｂ） 送显子程序流程图
测电压所选择 的档位 。输入 的模拟 电压通过 Ａ／Ｄ转换模块
将其转换成数字 电压 ，再 通过 软件 编程 的方式使其 在 ＬＥＤ
数码显示 器上显 示 出来 ，实现 了数 字 电压表 的数字 显示 功
能 。 电路的组成 框图如 图 １所示 ，电路主要有档位 自动切换
电路 、Ａ／Ｄ转换电路 ，显示 电路与单片机及其外 围电路组成 。
现电路的档位 自动切换功能。该电路主要有四个档位 ，它们 分别是 ２．５Ｖ、５．０Ｖ、１０．０Ｖ和 ２０．０Ｖ档 。为 了计算方便 ，本
端的脉 冲由单片机 的 Ｐ３．４产生启 动 ＡＥＸ２０８０９，由 Ｐ３．６设 置 ＡＥＸ２０８０９有效 ，即 Ｐ３．６为高电平 时 ＡＥＸ２０８０９有效 ，Ｐ３．７ 作为转换结束标志 ，转换 结束 Ｐ３．６变为低 电平 。通过 软件 实现 了 ＡＤＣ０８０９的模数转换功能。
表。与传统 的模拟式仪 表 比较 ，具有显 示清 晰直观 ，读 数准 调节各个电位器而得 到衰减 电压 ，再通过电位器的中间抽 头
确 ，测量范围宽 ，扩展 功能强 等优点。适用 于教学实验 演示 输出衰减后的电压值 ，电路如图 ２（１ｏ）所示 ，该 衰减器避免 了
及测控设备仪表等多种场合 。
维普资讯
第 ６期
贾培军，等 ：一种量程 自动切换数字电压表的设计
ｌｌ
１．４ 时钟 电路和复位 电路 时钟电路 由片外石英晶体、微调 电容和单片机的 内部 电
路组成。选 用 １２ＭＨｚ晶体 ，微 调 电容 Ｃ１、Ｃ２采 用 ３０ｐＦ的 瓷片电容 ，单 片机 的复位电路有 开关复 位和上 电复位 两种 ， 本设计采用开关复位电路 ，电解 电容 Ｃ３＝１０ Ｆ，电阻 Ｒ８＝ ２００ｆ￣，Ｒ９＝１ｋＱ，在单 片机工作 时复位 电路中按键按 下后单 片机 内各寄存器的值变为初始状态值。
数字万用表的研究与设计
ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本科毕业设计数字万用表的研究与设计The Design of Digital Multimeter系（院）名称：电子信息与电气工程学院QQ 号：309810851目录中文摘要、关键词 (Ⅰ)英文摘要、关键词 (Ⅱ)引言 (1)第一章课题的研究背景 (2)1.1数字万用表研究的目的和意义 (2)1.2国内外的研究动态及发展趋势 (3)1.2.1国内研究概况 (3)1.2.2国外研究概况 (4)1.3数字万用表设计重点解决的问题 (4)第二章数字万用表的总体设计方案 (5)2.1课题设计的基本思路 (5)2.2数字万用表的测量原理及电路平台 (5)2.3数字万用表的硬件系统总体设计框图 (10)2.4硬件电路设计方案及选用芯片介绍 (11)2.4.1 AT89S52芯片功能特性描述 (12)2.4.2模数转换模块介绍 (13)2.4.3显示模块介绍 (15)2.4.4电源模块介绍 (15)2.5数字万用表的硬件设计 (16)第三章系统软件及流程图及仿真过程 (22)3.1软件设计整体思路 (22)3.2系统总流程图 (23)3.3物理采集流程图 (24)3.4系统仿真过程 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录A (29)附录B (33)数字万用表的研究与设计摘要: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、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TEC612驱动8位数码管显示。
量程自动切换的数字万用表设计毕业论文
分类号：密级：毕业论文（设计）题目:量程自动切换的数字万用表设计系别:专业年级:姓名:学号:指导教师:20xx年06月01日原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。
毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。
对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律责任由本人承担。
论文作者签名：日期：关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、试验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属吕梁学院。
本人完全了解吕梁学院有关保存、使用毕业论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权吕梁学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本毕业论文。
如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为吕梁学院。
本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为吕梁学院。
论文作者签名：日期：指导老师签名：日期：摘要这篇文章着重说明量程自切换的数字万用表设计方法。
本次设计的主要目的是实现仪表的量程自动切换功能。
作为一个用户，不需要手动选择范围，消除对选择过程的范围需要。
量程自动切换是通过软件程序控制硬件电路来实现的，所以测量过程更加方便。
这种设计使数字仪表成为智能仪表，与原来相比，测试效率和结果更准确。
本次设计所采用的量程自动切换模块是用由程序控制的增益放大器PDG，并通过试探发确定控制值。
本次设计可以达到的功能有：第一，量程自动切换；第二，防止使用者因选错量程而导致万用表损坏；第三，防止选择开关选择量程时引起的机械损耗而使测量精准度下降。
【CN209841947U】一种量程自动切换的智能万用表【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920398039.1(22)申请日 2019.03.25(73)专利权人 武汉大学地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学(72)发明人 叶欣雨 李卓鸿 程谟凡 杨光义 (74)专利代理机构 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222代理人 薛玲(51)Int.Cl.G01R 15/12(2006.01)(54)实用新型名称一种量程自动切换的智能万用表(57)摘要本实用新型提出了一种量程自动切换的智能万用表。
本实用新型包括：电阻测量模块、直流电压测量模块、交流电压测量模块、电容测量模块、电感测量模块、部分挡位切换模块、量程自动切换模块、模数转换模块、微处理器、按键模块、显示模块。
本实用新型实现了量程自动切换，精准测量电阻、电容、电感、直流电压、交流电压，且系统总体测量精度高，测量小电阻精确度高、量程自动切换、输出稳定性好，提升了目前数字万用表测量小电阻的能力。
权利要求书1页 说明书6页 附图5页CN 209841947 U 2019.12.24C N 209841947U权 利 要 求 书1/1页CN 209841947 U1.一种量程自动切换的智能万用表，其特征在于，包括：电阻测量模块、直流电压测量模块、交流电压测量模块、电容测量模块、电感测量模块、部分挡位切换模块、量程自动切换模块、模数转换模块、微处理器、按键模块、显示模块；所述部分挡位切换模块分别与电阻测量模块、直流电压测量模块、交流电压测量模块相连接；所述部分挡位切换模块、量程自动切换模块、模数转换模块依次相连接；所述微处理器分别与部分挡位切换模块、量程自动切换模块、模数转换模块、电容测量模块、电感测量模块、按键模块、显示模块相连接。
2.根据权利要求1所述的量程自动切换的智能万用表，其特征在于：所述电阻测量模块用于检测电阻的大小，将电阻值转换成电压信号，输出电压信号至部分挡位切换模块。
全自动数字万用表的设计
3 测量方法
在使用全自动数字万用表测量时，需要将黑表 笔直接插入黑表笔插孔中，复合表笔通过多芯插头 直接插入复合表笔的插槽中。 测试触头直接触及测 试点，电流传感器可随着测试触头自动地靠近被测 试线路，电流传感器直接感知与测试点相连接的线 路是否有电流，测试触头和电流传感器测得的信号 可通过与输入电路直接相连的复合表笔的插槽传送 到输入电路。 复合表笔结构如图 2 所示。
随着电子技术特别是检测和控制技术的飞速 发展，提高数字万用表自动化水平成为可能，测量 功能自动识别数字万用表取代手动操作的数字万 用表是必然趋势。 将测控技术的发展成果应用到数 字万用表设计中，对传统数字万用表的结构进行改
造，用先进的计算机控制技术代替传统的机械功能/ 量程选择开关，研制世界上最先进的新一代高智能 化的数字万用表具有重要的现实意义，对于提高我 国在仪表制造业方面的国际影响力和数字万用表在 国际市场上的竞争力将发挥重大作用。
收 稿 日 期 ：2009-08-13；修 订 日 期 ：2009-11-02 基 金 项 目 ：河 北 省 科 技 攻 关 项 目 （06213583） 作 者 简 介 ：秦 辉 （1962-），男 ，高 级 工 程 师 ，主 要 从 事 电 子 电 路 教 学 与 仪 器 设 备 维 修 等 工 作 。
单片机控制 LCD 显示电路显示正号或 负 号 的 同时，也向模拟开关电路和 A/D 转换电路发出控制 命令，使全自动数字万用表处于直流测量状态。 可 见如果单片机查询到 P3．0 引脚或 P3．1 引脚中只有 一个引脚出现上升沿， 并且 P3．0 引脚或 P3．1 引脚 中只有一个引脚为低电平，则单片机将处于直流测 量状态； 如果单片机查询到单片机的 P3．0 引脚和 P3．1 引脚均出现了上升沿，则单片机将处于交流测 量状态。
量程自动切换的数字电压表设计
v2_on; ST=0; ST=1; ST=0; while(EOC==0); OE=0; getdata=P0; OE=1; if(getdata<21) { goto _02v; } else if(getdata>204) { goto _20v; } l=2; temp=getdata; temp=(temp*100/51)*10; temp=temp/2; goto disp; _02v: //0~200MV 量程 v02_on; ST=0; ST=1; ST=0; while(EOC==0); OE=0; getdata=P0; OE=1; if(getdata>204) { goto _2v; } l=1; temp=getdata; temp=(temp*100/51)*100; temp=temp/20; disp: dispbuf[0]=0; dispbuf[1]=0; dispbuf[2]=0; dispbuf[3]=0;
量程自动切换的数字电压表设计 /share/detail/23592439
【设计要求】 ⑴测量范围 0~20V 直流电压， 量程可自动切换 （0~200MV， 200MV~2V， 2V~20V） 。 ⑵测量精度 20MV，误差<=1%。 ⑶用四位八段数码管显示被测电压值。
原理图：（分模拟输入部分和单片机部分）
C 语言原程序如下：
#include <AT89X51.H> #define uchar unsigned char; uchar code scan_con[]={0x03,0x02,0x01,0x00}; //定义列扫描 uchardispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};/ /定义 0~9 的显示段码 uchar dispbuf[8]={0,0,0,0,0,0,0,0}; //定义 8 个存储空间 uchar dispcount=0; uchar getdata; unsigned int temp;//定义暂存空间 uchar i,j,k,l,m; sbit s3=P2^7; //位定义，控制模拟开关 sbit s2=P2^6; sbit s1=P2^5; sbit dp=P1^7; //定义小数点 #define v20_on {s3=1;s2=0;s1=0;} //宏定义不同量程，不同的开关状态 #define v2_on {s3=0;s2=1;s1=0;} #define v02_on {s3=0;s2=0;s1=1;} sbit ST=P2^0; //定义单片机和 ADC 的控制信号 sbit OE=P2^1; sbit EOC=P2^2; main() { while(1) { _20v: //2~20V 量程 v20_on; ST=0; //启动 A/D 转换 ST=1; ST=0; while(EOC==0); OE=0; getdata=P0; OE=1; if(getdata<21) //量程不合适，切换 { goto _2v; } l=3; temp=getdata; //量程合适，数据处理 temp=temp*100; temp=(temp/51)*5; goto disp; //跳到数码管显示程序段 _2v: //200MV~2V 量程
量程自动转换数字万用表设计
学位论文量程自动转换数字万用表设计作者姓名：秦小康学科专业：测控技术与仪器学号： 6指导教师：刘继军（讲师）完成日期：2014-06-09太原工业学院Taiyuan Institute of Technology诚信申明本人申明：本人所提交的毕业论文《量程自动转换数字万用表设计》的所有材料是本人在指导教师指导下独立研究、写作、完成的成果，论文中所引用他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中加以说明；有关老师、同学和其他人员对我的论文的写作、修订提出过并为我在论文中加以采纳的意见、建议，均已在我的致谢辞中加以说明并深致谢意。
本设计和资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。
特此申明。
本人签名：2014年月日毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：量程自动转换数字万用表设计系部：电子工程系专业：测控技术与仪器学号： 6学生：秦小康指导教师（含职称）：刘继军（讲师）1．课题意义及目标本设计使数字万用表成为了智能化检测仪器，与传统数字万用表相比,提高了测试效率和测试结果的准确性,使用方便。
其中，量程自动转换模块采用程控增益放大器实现。
本设计能够实现以下功能：第一，量程自动转换；第二，避免万用表被损坏；第三，避免量程选择开关的机械损耗引起的准确度下降。
2．主要任务（1）明确设计的主要内容：显示模块、A/D 转换模块、量程自动转换模块等的设计（2）查阅并学习相关文献资料（3）掌握数字万用表的基本工作原理（4）掌握自动转换量程的原理（5）实现设计并仿真（6）严格按照格式要求撰写论文3．主要参考资料[1]张剑平.智能化检测系统及仪器[M].第二版.北京:国防工业出版社,.[2]郭志友.自动换量限的数字万用表[J].仪器仪表学报,,第 25 卷(第1期).[3]沙占友等.万用表速学巧用一本通[M].第一版.北京:中国电力出版社,.[4]秦辉.全自动数字万用表:中国,[P].[5]张华林. MCP41/42 系列数字电位器的原理及其应用[J]. 漳州师范学院学报(自然科学版, 2007(第3期).4．进度安排量程自动转换数字万用表设计摘要本文主要介绍量程自动转换数字万用表的设计方法。
【精品】自动量程万用表设计方案
自动量程万用表设计方案一、设计目标：41/2万用表(19999),最小分辨率6微伏，自动选择量程。
二、功能设计要求（量程范围）：直流电压（DCV）――200mV2V20V200V1000V交流电压（ACV）――200mV2V20V200V700V直流电流（DCA）――2mA20mA200mA20A交流电流（ACA）――2mA20mA200mA电阻（OHM）―――2002K20K200K2M20M三、主要芯片：MSP430FE42X四、操作方式：按键――DCV按键，ACV按键，DCA按键，ACA按键，OHM按键五、原理框图：五、测量原理：当进行AD测量时，MSP430FE42X可以选择外部参考源，也可以选择内部参考源。
这里在测量电压和电流时，选择内部参考源1.25V，这样，当外部待测电压为0.625V时，AD采样值为65535，当待测电压为－0.625时，AD采样值为0。
由于设计的最小量程为0.2V，故需要将其放大到0.625V，使其满量程，然后根据显示的位数进行转换即0－20000对应0-32767。
实际的最小分辨率是0.2/32767V＝6微伏。
当待测电压大于0.2V时，必须进行分压处理，一般采用10倍的分压器，例如2V时降至0.2V等。
电压分压器如图1所示。
图1电压分压器同样，在测量电流时，也要进行处理，使电流变为电压，然后才能测量。
电流的测量原理图如图2所示。
图2电流分压器请注意，图2中右边的20A输入是直接接入的，当然也可以加上一个20A的保险丝。
以上是测量直流电压或直流电流的情况，当要测量交流电压或交流电流时，必须进行整流，整流电路如图3所示。
图3交流整流电路AC/DC转换电路由同相放大器A1、整流管D2和D3、隔直电容C18和C19、平滑虑波器R22和C22等组成，R24是校准电阻器。
该电路可以得到输入正弦波的有效值。
D1用于减少非线性失真。
电阻的测量与电压和电流的测量不同，原理图如图4所示。
电子系统设计课程设计量程自动切换的数字电压表设计
电子系统设计课程设计-量程自动切换的数字电压表设计电子系统设计大作业题 目 数字智能电压表设计姓 名 学 号 专业班级 指导教师 学 院 完成日期宁波理工学院1.系统原理和方案介绍1.1系统总体方案介绍根据数字电压表的功能实现要求，选用51系列单片机作控制系统，测量低电压时，经比例放大器（LM324）电路实现放大，放大倍数为10倍、高电压经大电阻分压从而控制输入ADC0808的信号在0到5V左右实现A／D转换经AT89C52送入LED数码管显示，实现模拟测量，结果数字显示。
设计两个量程进行自动切换，基本实现智能化。
硬件操作其测量准确性较高，显示效果基本满足接受范围，并且电路相对比较简单，成本低，稳定性较高。
1.2 系统结构总框架按照设计要求，初步确定下系统的设计方案，下图为该系统设计方案的总体结构框架图。
硬件及软件仿真电路均由6大部分组成，即51单片机电路、时钟电路、复位电路、数码管显示电路、A/D转换器（ADC0809）和电压输入测量电路。
1.3系统工作原理对待测模拟电压值按不同的范围，分为500mv、10v两个档位。
对于高于500mv 的档位，采用高电阻分压的方式，其1/2等比例转换为0—5V的电压值；对于低于500mv的档位，采用比例放大器，等比例放大10倍左右，再将电压送入AD 进行转换，然后将处理好的信号送入51单片机进行运算，最后再数码管上显示。
同时单片机对模拟开关芯片（74HC4066）进行控制，完成自动量程切换，实现智能处理。
实验时，档位自动切换原理。
当所测电压超过500mv时，P3.2输出低电平，关闭500mv档位电路中的模拟开关74HC4066，而P3.3输出高电平，打开10v档位电路中的模拟开关74HC4066，10v档位的电路正常工作，如此实现自动切换量程。
在本系统设计中采用AT89C52单片机的端口P1.0～ P 1.7作为 4位 LED数码管的显示控制。
P3.2 与 P3.3 作为档位控制端口。
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入值判断器所得结果来设计，实际输入量与档位选择器输出端的真值表 如表 1 所示。表 １ 真值表ຫໍສະໝຸດ V A0 0.2 0
0.2 2 0
2 20 0
20 100 100 200
0
1
具有“三高” （高分辨率、高准确度和高自动化） 特性，因此在科学研
B
0
0
1
1
0
CD4051
究和精密测量领域得到广泛应用。
C
0
1
0
定时的刷新，以反应当前的所测值。
3 软件设计
整个系统包括：初始化、LCD 显示、数值的计量、量程选择等几
个主要的模块。
图 １ 系统硬件结构框图
系统首先进行初始化，接着进人主循环。系统初始化包括：端口初
2.1 功能选择模块
始化、中断初始化、时钟初始化、LCD 初始化。主循环包括以下操作：
功能选择模块的信号由拨码开关提供给单片机的 P3 口，这样通过
1
0
INH
0
0
0
0
0
传统的自动量程转换通常采用继电器切换。其优点是导通阻抗小，
G
10
1
10
50
100
开路阻抗大，但其存在着体积大，驱动电流大，动作慢，容易老化等缺
V
0
0.2
0.2
2
2
20
20
100 100
200
点。本系统采用运算放大器技术来实现自动量程转换：先把输入电压通 过同一个阻抗网络进行衰减，然后通过运算放大器将此信号进行放大，
1 引言 万用表的发展大致分为三个阶段：第一阶段为模拟万用表 （VOM），即指针式万用表；第二阶段为数字万用表。进人 80 年代后， 随着单片集成电路 CMOS 技术和 A/D 转换器的广泛使用，新型袖珍式 数字万用表 （DMM） 得到推广和普及，逐步取代了模拟万用表；第三 阶段为单片集成电路智能化数字万用表。与上述两种万用表相比较，它
（R5- R12 的选择还要考虑 CD4051 的导通电阻） 电路图如图 2 所示：
定的重叠范围。
为了提高系统的抗干扰能力，除了在硬件上采取了相应的措施外，
软件上采用了冗余设计法即重复重要的指令，未用空间设置空操作指
令，以防止程序跳飞而死机。
4 结语
这里设计了一种采用程控放大器实现数字万用表量程自动转换方
在表 1 中，1 表示高电平，0 表示低电平。 2.3 A/ D 转换部分
用 CD4051 模拟开关选择不同的放大倍数实现量程的自动转换。 2 硬件电路设计 系统电路主要由 AC- DC 转换，I- V转换，Ω- V转换，A/D 转换，
模拟开关 CD4051，单片机 AT89C51 和 LCD 显示电路等组成，结构 框图如图 1 所示。
60 2009 年 1 月 ( 上 )
［参考文献］
［１］ 沙占友．新型数字电压表原理与应用［Ｍ］．北京：北京航空航天大学出版 社，１９９９． ［２］ 朱齐嫒，莫长江．单片机控制自动量程转换设计［Ｊ］．淮阴工学院学报，２００５． ［３］ 凌志浩．智能仪表原理与设计技术［Ｍ］．上海：华东理工大学出版社，２００３． ［４］ 郭志友，孙慧卿．自动换量限的数字万用表［Ｊ］．仪器仪表学报，２００４（２）． ［５］ 郭子娟，王英栋，乔梁．智能数字万用表［Ｊ］．信息技术，２０００（２）．
先通过分压电路把测量电压镜像衰减 （1：100），电压负反馈运算
个短暂的过程。所以在每次改变量程之后要延时一定的时间，然后再进
放大器对衰减信号进行放大。由 CD4051 模拟开关进行 Rf 的选择， 行正式的测量和判断。为了避免在两种量程的交叉点上可能出现的跳
CD4051 控制端由 AT89C52 的 P1 口控制，从而实现放大倍数的控制。 动，还应考虑低量程的超量程比较值和高量程的欠量程比较值之间有一
一种量程自动转换的数Á字万用表改进设计 魏国良 张永炬 （台州学院物理与电子工程学院，浙江台州 318000）
［摘 要］ 设计了一种万用表量程自动转换电路。该电路通过对被测电压的判断和量程选择器的控制，实现了在高精度仪表中量程的自动选 择。电路选用低成本的普通元件，在有效范围内能实现电压自动测量。 ［关键词］ 数字万用表；智能化；自动转换量程
案，给出了设计的硬件原理图和系统的软件设计。对所设计的电路图用
Prote us 软件进行了仿真表明设计方案是可行的。硬件结构简单，软件
采用汇编语言实现，程序运用模块化方法设计，可读性强，执行效率
高。与传统电路相比，具有处理速度快，稳定性高、性价比高等优点。
图 ２ 量程选择模块电路图
在图 2 的量程判断选择模块中，档位选择器输入值判断器已经把电 压信号分档并转换为高低电平的数字输出值输出，档位选择器可根据输
在本系统中，ADC0809 与 AT89C51 的接口电路，输入电压经过 转换后的电压从 ADC0809 的 IN0 通道输入，经过 AD 转换从 D 口送 至单片机的 P0 口。
2.4 显示模块 LCD 显示电路是通过单片机 P0 口将数据送至 LCD 进行显示，显 示内容包括所测信号的类别以及所测得的数据，并且对测得的结果进行
通过判断转换开关的位置来判断即将测量的内容，测量数值、并将测量
单片机来判断输入信号的类别：直流电压，交流电压，直流电流，交流
值通过 LCD 显示，响应中断。
电流，还是电阻，从而对所测得的数据进行正确的显示。
自动量程转换由初设量程开始逐级比较直至选出最合适的量程为
2.2 衰减判断选择放大模块
止。继电器或其它控制开关从闭合转变为断开或从断开转变为闭合有一