单片双显示智能数字万用表
基于单片机的数字万用表设计
基于单片机的数字万用表设计摘要本次设计用单片机芯片AT89C52设计一个数字万用表，能够测量直流电压值、直流电流、直流电阻，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AT89C52单片机作为主控芯片，驱动液晶显示管显示。
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 AT89C52单片机 AD转换与控制AbstractThis design is design a digital universal meter with chip AT89C52 of one-chip computer, can measure and hand in , direct current pressing value , direct current flow , the direct current is hindered, four numbers show. This system is shunted resistance, resistance of partial pressure, basic resistance, minimum system of 51 one-chip computers, shown that some , warning part , AD change and control making up partly. In order to make the system more steady, make the whole precision of the system be ensured, this circuit has used AD0809 data to change the chip, the one-chip computer system is designed to adopt AT89C52 one-chip computer as the top management chip, urge 4 numbers to be in charge of showing. The every execution cycle consuming time of procedure contracts to get shortest, in this way the real-time character of the security system.Keyword: Digital universal meter AT89S52 one-chip computer AD changes and controls一、设计背景数字万用表亦称数字多用表,简称DMM(Digtial Multimeter)。
(整理)DT-830数字万用表.
DT-830数字万用表DT-830数字万用表（以下简称DT-830）是一种321位袖珍仪表。
与一般针式万用表相比，该表具有测量精度高，显示直观，可靠性好，功能全，体积小等优点。
另外，它还具有自动调零和显示极性，超量程显示，低压指示等功能，装有快速熔丝管过流保护电路和过压保护元件。
一、工作原理图3-8是DT-830万用表原理方框图，模/数（A/D）转换是本仪表的主要部件，这里采用7106型单片CMOS A/D转换器，被测电压一律经分压折算成直流200mV以内送入7106进行A/D变换和测量，交流电压还需经交/直转换后，变成直流电压方可送入7106；由于7106A/D转换器始终接受0-200mV直流电压信号，因此，交、直流电流测量时，需经过分流器，实现I/V转换。
DT-830万用表的各种测试功能原理如下：直流电压的测量。
直流电压的测量电路如图3-9所示，图中“IN+、IN-”是7106模拟量输入的正端和负端，斜线区域代表导电橡胶，用来连接7106和LCD。
R7 +W2,R8 ,R9 ,R10,R11 +R12等电阻（含可调电阻W2）构成电阻分压器，它将基本量程200mV扩展成五个量程，使其最大量程为1000V。
7106不仅含有双积分型A/D转换器，而且还有数据锁存器、译码器和驱动器等，可直接驱动液晶式七段显示器（LCD）。
它内部稳定性很高的基准电压源（典型值为2.8伏）。
被测电压经电阻分压器送入7106后，使LCD显示出测量值。
直流电压测量电路见图3.37。
利用电阻分压器可将200mv 的基本量程扩展成5量程直流数值电压表，5个电压量程依次为200mv ，2v ，20v ，200v ，1000v 。
1R~ 7R为分压电阻，均采用误差为0.5%的精密金属膜电阻。
分压器总阻值为10M Ω，各档的分压比由量程开关2S来控制。
2V 档： 2V ×K K100001000 = 200mV20V 档： 20V ×KK10000100 = 200mV200V 档： 200V × K K1000010 = 200mV1000V 档： 1000V × KK100001 = 200mV直流电流测量电路见图3.38。
数字万用表说明书
-1-尊敬的顾客感谢您使用本公司生产的产品。
在初次使用该仪器前，请您详细地阅读使用说明书，将可帮助您正确使用该仪器。
我们的宗旨是不断地改进和完善公司的产品，因此您所使用的仪器可能与使用说明书有少许差别。
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试线、电源插座时，会产生电火花，小心电击，避免触电危险，注意人身安全！-1-◆慎重保证本公司生产的产品，在发货之日起三个月内，如产品出现缺陷，实行包换。
一年（包括一年）内如产品出现缺陷，实行免费维修。
一年以上如产品出现缺陷，实行有偿终身维修。
◆安全要求请阅读下列安全注意事项，以免人身伤害，并防止本产品或与其相连接的任何其它产品受到损坏。
为了避免可能发生的危险，本产品只可在规定的范围内使用。
只有合格的技术人员才可执行维修。
—防止火灾或人身伤害使用适当的电源线。
只可使用本产品专用、并且符合本产品规格的电源线。
正确地连接和断开。
当测试导线与带电端子连接时，请勿随意连接或断开测试导线。
产品接地。
本产品除通过电源线接地导线接地外，产品外壳的接地柱必须接地。
为了防止电击，接地导体必须与地面相连。
在与本产品输入或输出终端连接前，应确保本产品已正确接地。
注意所有终端的额定值。
为了防止火灾或电击危险，请注意本产品的所有额定值和标记。
在对本产品进行连接之前，请阅读本产品使用说明书，以便进一步了解有关额定值的信息。
请勿在无仪器盖板时操作。
如盖板或面板已卸下，请勿操作本产品。
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只可使用符合本产品规定类型和额定值的保险丝。
避免接触裸露电路和带电金属。
产品有电时，请勿触摸裸露的接点和部位。
在有可疑的故障时，请勿操作。
如怀疑本产品有损坏，请本公司维修人员进行检查，切勿继续操作。
请勿在潮湿环境下操作。
请勿在易爆环境中操作。
保持产品表面清洁和干燥。
－安全术语警告：警告字句指出可能造成人身伤亡的状况或做法。
小心：小心字句指出可能造成本产品或其它财产损坏的状况或做法。
以ICL7129为核心的数字万用表的检测与调校
（-） 1*2（数字地端，第 -< 脚）与 / 0 （电 源正端，第 #: 脚）短路，使数字电路的逻辑地呈 高电位，全部数字电路停止工作，故没有小数点显 示；由于每个笔划上都加有直流电压（并非方波） ， 所以笔划全亮。这样试验时，液晶显示器由直流驱 动，时间越短越好（一般应控制在 "6=> 之内） ，以 免降低液晶显示器的寿命。 （:） )* 0 （第 -- 脚）与 / 8 （电源负端，第 #- 脚）短路，相当于输入电压 /)* ? 5/，且其绝对 值 @ /)* @ A #556/，万用表应同时显示“ 8 ”号和超 量程符号“"” ，其余笔划全部消隐。 以上检查若无问题，则说明 )%,!"#$ 单片 7 . 2 转换器和液晶显示器件性能良好。 ! "$ 零值的检查与调整 检查数字万用表的零值是否正常应在测量端短 路（表笔短接）的条件下进行。除 & B #55! 档允 许显示 59#!（测量引线电阻约为 59#!）之外，其 它各档均应显示 555 ; " 字。小数点应随量程变化 而依次移动。例如：转换开关拨至 #55/ 时，应显 示 5595；#5/ 时，应显示 5955；拨至 #567 时，应 显示 595567，拨至 #5567 时，应显示 559567 等。 如果零位显示不正常，应检查电源电压是否正
王至秋 （莱阳农学院工程学院 摘 要 !"#$%&’ 是 ( 龚丽农 山东莱阳 !"#!$$）
% 位单片 ) * + 转换集成电路。本文从实用的角度介绍 $%&’ 的管脚 & 功能、 工作原理及检测、 调试方法。 关键词 集成电路 ) * + 转换 数字万用表
：分别为液晶显示 9% 、 :% 、 ;% …… 9( 、 :( 、 ;( （第 <、-、 %%、 %( 脚） 器低至高位（指 % 5 ( 位，不含最高位）的笔划驱动端。 ：小数点驱动端。 +=% 5 +=( （第 1’、1-、%&、%< 脚） ：液晶显示器三个背电极驱动端。 >=% 5 >=1 （第 %-、%$、%/ 脚） ：最高位笔划 >、 " 的驱动端。 ?@< （第 %1 脚） ：负极性符号驱动端。 =3#（第 %. 脚） ：电源电压低的符号驱动端，当内附电池电压 #3A >)00（第 $ 脚） 低于 $B&, 时，该符号出现在液晶显示器上。 ：多路扫描驱动器的负极。装配时一般均将它与 ,+!4=（第 %’ 脚） C6+ 端短路。 ：做输入端用（当接入高电平时，次高 +=( *3D（ ! * 3）（第 &. 脚） 位小数点亮） ；做输出端用（当显示超过 E %’’’’ 时，输出超量程的 溢出信号 3D F %，同时显示值由低位至次高位均不显示） 。 ：做输入端用（接高电位时，次高位小 +=1 *GD（ ! * 3）（第 &% 脚） 数点亮） ；做输出端用（当计数值低于 E %... 时，输出欠量程信号 。 GD F %） ：锁存 * 保持端，此端悬空时， ) * + 转换器连续工 # * H（第 && 脚） 作，低电平时选通并更新显示内容，在每个 ) * + 转换周期的最后 &.. 个时钟周期内，将计数结果送至译码器；高电平时为连续保 持。 ：供电电源的 I 、 J 端。 , I 、 , J （第 &(、&1 脚） ：积分器输入端。 !60 !6（第 &< 脚） ：积分器输出端。 !60 3G0（第 &/ 脚） （第 &$ 脚） ：连续端。做输入用：低电平时，连续显 "3G60（ ! * 3） 示标志关断；高电平时，连续显示标志接通。做输出用：当输入电 压 ,!6 K I &..7, 时，输出高电平；当 ,!6 L I &..7, 时，输出低电 平。如果需要增加连续检测功能，把此脚接至蜂鸣器电路，使 ,!6 K I &..7, 时蜂鸣器发声即可。 ：模拟地，模拟电路的公共端。 "32（第 &- 脚） ：基准电压的正负端。 "DMN I 、 "DMN J （第 &’、1. 脚） ：缓冲器输出端。 >GN（第 1% 脚） ：输入信号电压的正、负端。在电路内 !6 I 、 !6 J （第 11、1& 脚） 部，它们与电压比较器的输入端相接。该比较器的输出端接 <..O " 电阻，一方面提供液晶显示器的驱动信号，另一方面接 至 "360 端，提供连续显示的驱动信号。 ：数字地，数字电路的公共端，可做为测试端。 C6+（第 1/ 脚） ：量程选择端。该端悬空时，经过电路内部的电 D)6CM（第 1$ 脚） 阻接地，所选量程为 &..7,；该端接高电平时，量程转换为 &,。
基于SPCE061A的智能数字万用表
９ 个部分组成 ， 其结构框图 。 如图 １ 所示 ．
２ 主 要 单 元 电路 的设 计
２ ． １ 电源 电路 采用 Ｓ Ｐ Ｃ Ｅ ０ ６ １ Ａ单 片机进行 控制 ， 需要 提供 ＋ ５ Ｖ和 ＋ ３ ． ３ Ｖ ２种 电源 ， 采 用 ２节 ３ ． ７ Ｖ
－－ ＿
Ｊ 一
‘
Ｔ
Ｇ ‘
１ ０ Ｆ
Ｆ ｌ １ ０ ４ Ｆ
图 ２ 电 源 电路
２ ． ２ 控 制 电路
控 制 电路 是一 个 系统 的核心 ， 主控制 器性 能 的优劣 将 直接 影 响系统 的精度 、 速 度 等性 能
指标 ． 该 控制 电路 由凌 阳单 片机 Ｓ Ｐ Ｃ Ｅ ０ ６ １ Ａ及 其外 围 电路 组成 ， Ｓ Ｐ Ｃ Ｅ ０ ６ １ Ａ具有 宽 范 围的 电压 晶振 频 率 ， 可 以支持 高达 ４ ０ Ｍ 的频 率输 入 ， 同时 内部集成 了 ７通道 １ ０位 电压 模 一数转 换 器 和单 通道 语 音模 一数转 换器 ， 其 电路 如 图 ３所 示 ．
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ９— ０ ３ 基金项 目：山东省科学研究 基金项 目资助课题 （ Ｊ ０ ９ Ｌ Ｄ ５ ５ ） ； 菏泽学 院科 学研究基 金项 目资助课 题 （ Ｘ Ｙ ０ ９ Ｊ Ｘ ０ １ ）
作者简介 ： 杨桂林 （ １ ９ ７ ８一） ， 男， 天津静海人 ， 菏 泽学 院蒋震机 电工程学院讲师 ， 硕士．
用表， 阐述 了系统 的硬 件组 成和软件设计 ， 并给出了主要 的单 元 电路 ．该表 能 自动 识别 电压 、 电阻等被 测物
理 量并 自动测量 ， 其精 度符合国家标准 ， 并具有精度高 、 智能化 程度高 等优点 ， 而且 还具有元 器件 筛选 、 语音 播 报等功能 ， 是一种现 代化的智能仪器 ． 关键词 ： Ｓ Ｐ Ｃ Ｅ ０ ６ １ Ａ； 智能 ；数字万用表 ；振荡电路
数字式万用表几种形式分类
数字式万用表几种形式分类数字式万用表按使用场所分类可分为实验室型、通用型和面板型。
实验室型仪表准确度高，使用条件严格，一般用做标准或精密测量。
通用型仪表用于一般的测量。
面板型仪表结构简单，准确度低，多安装在面板上作为指示电表用，因此这类仪表也称数字式面板表，简称DPM(DigitalPanelMeter)。
数字式电压表也可按使用方式分为台式、便携式和油珍式（或称手持式）等。
另外，还可以按照以下几种形式逬行分类：—、按照量程转换方式分类:1、手动量程这种仪表的价格较低，但操作t匕较复杂，若量程选择得不合适，很容易使仪表过载。
2、自动量程自动量程数字式万用表可大大简化操作，有效地避免过载，并能使仪表处于量程，从而提高了测量准确度与分辨力。
此类仪表的价格较高。
二、按照功能分类：1、简易型万用表简易型万用表的价格低廉，性能指标较差，主要用来测量电压，电流和电阻。
2、多功能万用表的测量功能较强，售价较高。
所增加的功能主要有测量电容、电感、晶体管参数（如hFE、ICEO、ICBO等）、小阻值电阻（DΩ挡）、电池带额定负载后的电压、高压。
有的万用表还能检查发光二极管（LED)的发光情况。
3、智能型万用表4、双显示及多重显示数字式万用表如美国福禄克双显示万用表。
5、专用仪表三、按照用途分类：1、低档数字式万用表它属于3又1/2—位普及型仪表，功能比较简单价格与指针式万用表相当。
典型产品有DT810、DT830C、DT830DM等。
2、中档数字式万用表(1)多功能型数字式万用表。
此类仪表一般设有电容挡、测温挡、频率挡，有的还增加了高阻挡和电导挡。
典型产品有DT890C、DT890C+型3又1/2位数字式万用表。
（2）4又1/2位数字式万用表，其准确度较高，功能胶圈，适合实验室测量用。
（3）语音数字式万用表，内含语音合成电路，在显示数字的同事还能用语音播报测量结果。
3.只能数字式万用表（1）中档智能数字式万用表这类仪表一般采用4位单片机，带RS232接口。
数字万用表资料整理
1、概念万用表又叫万用计、多用表、多用计、三用表、复用表，万用表分为指针式万用表和数字万用表引。
是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数,其中数字万用表又可分为便携式手持万用表与台式万用表，由于便携式手持万用表兼顾了方便与实用，故其占有较大的市场。
一般包含安培计、电压表、欧姆计等功能数字万用表有用于基本故障诊断的便携式装置，也有放置在工作台的装置，有的分辨率可以达到七、八位数；这样的设备，在实验室很常见，一般被用作电压或电阻的基准，或用来调校多功能标准器的性能。
2、分类数字万用表按照量程转换方式来分类，可划分成三种类型：手动量程，自动量程，自动/手动量程根据功能、用途及价格的不同，数字万用表大致可分为9大类：低档数字万用表（亦称普及型数字万用）、中档数字万用表、中/高档数字万用表、数字/模拟混合式仪表，数字/模拟图双显示的仪表、万用示波表（将数字万用表、数字存储示波器等动能集于一身）。
数字万用表的分类：有效值万用表、真有效值万用表、产业普及型万用表、高档精确型万用表。
万用表有模拟和数字两种。
类比万用表，使用磁场偏转指针的表盘，此表头与经典的檢流計相同；数位万用表的显示则采用LCD、VFD （真空荧光显示器，Vacuum fluorescent display）、LED、OLED等，此外，早期也有用数码管的。
现代万用表以数字化电表为主，并被专称为数字万用表（DMM，Digital MultiMeter）。
在这种设备中，被测量信号被转换成数字电压并被数字的前置放大器放大，然后由数字显示屏直接显示该值；这样就避免了在读数时视差带来的偏差。
同样，更好的电路系统和电子技术，也提高了测量精度。
一般模拟仪表的基本精度(直流电压档)在2%到5%之间，常见的基本精度在3~4%。
现代便携数字万用表常見的可攜型基本精度在0.5%~1%，高级机型则可以达到±0.025%，而工作台设备更高达百万分之一的精度。
数字万用表原理与设计
1 前言数字仪表是把连续的被测模拟量自动地变成断续的、用数字编码方式并以十进制数字自动显示测量结果的一种测量仪表。
这是一种新型仪表，它把电子技术、计算机技术、自动化技术与精密电测量技术密切地结合在—起，成为仪器仪表领域中一个独立的分支。
数字万用表(DMM)是指可直接测量电压、电流、电阻或其他电参量的仪表，其功能可任意组合并以十进制数字显示被测量的结果，应用十分广泛。
在传统的电工和电子测量中广泛使用的模拟测量仪表，虽然具有观察者可直观看出表针偏转了多个格或满刻度的百分之几等优点，但要对读数加以换算或说明，尤其是不可避免地要带来人为的“视差”，不同的观察者会得到不同的结果。
数字仪表则不同，它可以将测量结果直接用数字显示出来。
然而，要对模拟量测量的结果直接用数字显示出来，无疑首先要解决如何将模拟量转变为数字量的问题，这个转换过程还有很多值得研究的地方，如准确度、取样速率、抗干扰能力、分辨力等。
本课题通过对现有通用数字多用表的测量理论和实现电路的研究，研究模拟量转变为数字量的问题；并对现有通用数字多用表的测量理论和实现电路进行分析，设计出一种数字万用表的测量电路，是一个密切关联实际的课题，有比较大的现实意义。
2 数字万用表原理构成2.1 数字万用表的概述数字万用表是目前在电子测量及维修工作中最常用、最得力的一种工具类数字仪表。
数字万用表迄今已有几十年的发展史。
近年来，有大规模集成电路构成的新型数字万用表和高档智能数字万用表的大量问世，标志着电子测量领域的一场革命，也开创了想在电子测量技术的先河。
目前，我国数字万用表的产量已居世界首位，每年生产近十万台中、低当数字万用表，并向100多个国家的大量出口，占世界中低档数字万用表总长量的85%以上。
数字万用表又称数字多用表，简称DMM（DigitalMultmeter）。
它是由数字电压表DVM(DigitalVoltmeter)与各种变换器组成的。
其中直流数字电压表示数字万用表的基本组成部分，是数字万用表的核心。