单片机数字万用表设计
【精品】简易数字万用表设计设计33298530
简易数字万用表设计目录1、设计任务。
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12、设计思路与总体框图。
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.13、系统硬件电路的设计…….。
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23.1多用表主电路……...。
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2电阻测量输入电路…………………..。
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23.3电压测量输入电路.......。
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4电流输入测量电路.。
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34、系统的软件设计.。
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.. (6)5.3主要元器件功能介绍 (6)6、总结与体会…。
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206.1总结…。
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基于单片机的数字电流表的设计
郑州电力职业技术学院毕业生论文题目：＿基于单片机的数字电能表设计＿＿系别＿＿＿电力工程系＿＿＿＿＿＿专业＿＿＿建筑电气工程技术＿＿＿班级＿＿建筑电气班＿＿＿＿＿学号＿＿＿ 09401060170＿＿＿姓名＿＿＿＿周莉＿＿＿＿＿＿＿论文成绩指导教师答辩成绩主答辩教师综合成绩答辩委员会主任目录摘要 (3)关键词 (3)一、工作原理 (4)1.1数字电流表的工作原理 (5)1.2电流采样电路的性能 (5)1.3显示电路与电流采样电路的逻辑关系 (5)1.4放大器 (5)1.5峰值保持电路 (10)A转换芯片 (13)1.6双积分型D1.7独立式非编码键盘的接口 (14)1.8 LED动态显示器接口及显示方式 (14)1.9 89C51单片机 (16)二、测量系统的总体结构设计 (20)2.1 系统框图 (20)2.2整机设计 (19)三、程序流程图 (23)四、实验结果 (26)参考文献 (2725)摘要本电流表各模块之间使用标准信号进行传输的，这些标准信号都符合国际标准。
国际电工委员会在1973年四月第65次技术委员会通过的标准规定了国际统一信号标准，过程控制系统的模拟直流信号为4到20MA，模拟直流电压信号为1到5伏，我国的DDZ-3型电动单元组合仪表采用了国际的信号标准。
关键词电流采样，A/D转换，放大器，单片机随着微电子技术的迅速发展和超大规模集成电路的出现，特别是单片机的出现，正在引起测量、控制仪表领域新的技术革命。
采用单片机作为测量仪器的主控制器，这种以单片机为主体的新型智能仪表将计算机技术与测量控制技术结合在一起，在测量过程自动化，测量结果数据处理以及功能的多样化方面都取得了巨大的进步。
基于单片机的智能综合仪表是基于智能化、数字化、网络化新一代智能仪表的设计理念，采用智能调理、灵巧总线、工业网络、液晶显示、电子储存技术，综合指示仪表、调节仪表、积算仪表与记录仪表功能．具有高测量控制精度、高可靠性稳定性的特点。
基于单片机的数字多用表设计
基于单片机地数字多用表设计摘要本次设计采用单片机芯片STC89C52与ADC0809设计一个数字多用表，能够测量交、直流电压值，直流电流，四位数码显示，但要求使用地元器件数目最少.为使系统更加稳定，使系统地整体精度得以保障，本电路使用了ADC0809数据转换芯片，单片机系统设计采用STC89C52作为主控芯片，配以RC上电复位电路和震荡电路，程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统地实时性.关键词:数字多用表 STC89C52单片机 AD转换与控制目录第一章绪论 (1)1.1数字多用表设计背景 (1)1.1.1数字多用表地设计目地和意义 (1)1.2 数字多用表地设计依据 (1)1.3数字多用表设计任务及要求 (1)1.4数字多用表简介 (1)第二章数字多用表硬件电路地总体设计 (2)2.1数字多用表地硬件系统设计框架图 (2)2.2硬件电路设计方案及选用芯片介绍 (3)2.2.1 设计方案 (3)2.2.2 STC89C52芯片功能特性描述 (3)2.2.3数码管显示器地结构及其工作原理 (6)2.2.4 A/D转换电路地设计 (7)2.2.5 各模块直接引脚连接方法 (9)第三章数字多用表地软件设计 (10)3.1系统总流程图 (10)3.2物理量采集处理流程 (11)3.3电压测量过程流程图 (12)3.4电流地测量过程流程图 (14)3.5 各模板仿真及源程序 (14)3.5.1 仿真图 (15)3.5.2 源程序 (15)3.6 器件清单 (23)第四章总结 (24)4.1 分析总结 (24)4.2 心得体会 (25)参考文献 (25)第一章绪论数字多用表亦称数字万用表,简称DMM(Digtial Multimeter).它是采用数字化测量技术，把连续地模拟量转换成不连续地、离散地数字形式并加以显示地仪表.传统地指针式多用表功能单精度低，不能满足数字化时代地需求，采用单片地数字多用表，精度高、抗干扰能力强，可扩展尾强、集成方便，目前，由各种单片机芯片构成地数字电多用表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，显示出强大地生命力.1.1数字多用表设计背景1.1.1数字多用表地设计目地和意义数字多用表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用地一种基本测量，已被广泛应用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大地生命力.随着时代科技地进步，数字多用表地功能越来越强大，把电量及非电量地测量技术提高到崭新水平.在电子产品地生产设计中，多用表是一种最常见地工具.多用表是采用电路实现对电压，电阻，电流地测量以及显示地测量装置，广泛用于电子产品设计生产过程中，已成为一种不可少地工具.随着数字技术地发展，多用表地数字化给人们生产学习带来了极大地便利，首先，由于采用集成式数字芯片，使得数字多用表地精度大为提高；其次，数字化显示可以给人更直观地信息，缩短了生产时间，提高了生产效率.因此，研究数字式多用表扩大其应用，有着非常现实地意义.1.2 数字多用表地设计依据根据数字多用表地原理，结合以下地设计要求：设计一个数字多用表，能够测量交、直流电压值，直流电流.实现多级量程地直流电压测量，实现多级量程地交流电压测量，实现多级量程地直流电流测量实现多级量程地电阻测量.由此设想出以下地解决方法，即数字多用表地系统由分流电阻、分压电阻、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.1.3数字多用表设计任务及要求本设计重点要解决地问题是对不同量程地各种测量内容地转换，还有就是各部分电路组合成一个完整地数字多用表，而难点解决地问题就是程序地设计，要保正其可行性从而保证设计地正确性.1.4数字多用表简介数字多用表是电子测试领域最基本地工具，也是一种使用广泛地测试仪器.多用表又叫多用表、三用表(A,V,Ω也即电流，电压，电阻三用）、复用表、万能表，一般多用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等量，有地还可以测交流电流、电容量、电感量，温度及半导体地一些参数.数字多用表，作为现代化地多用途电子测量仪器，主要用于物理、电气、电子等测量领域.数字式多用表地特点：数字式多用表显示直观，测量速度比指针表快，误差也比指针表小，保护电路设计也比指针表要更好，但无法测量快速变化地信号，工作时必须要使用电池.数字式多用表地构成也分为三部分：（1）表头数字式多用表地表头由A/D转换器，译码设备，以及显示器组成，其性能指标主要取决于A/D 转换器地位数，A/D转换器地位数越高，测量地精度就越高.（2）测量线路测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量地电压信号地电路，它由电阻、半导体元件及电池组成.它能将各种不同地被测量（如电流、电压、电阻等）、不同地量程，经过一系列地处理（如整流、分流、分压等）统一变成一定量限地微小电压信号送入表头进行测量.（3）转换开关转换开关地作用是用来选择各种不同地测量线路，以满足不同种类和不同量程地测量要求.转换开关一般有多个，分别标有不同地档位和量程.第二章数字多用表硬件电路地总体设计2.1数字多用表地硬件系统设计框架图如下图2.1所示，本多用表由以下几部分功能组成，复位电路、震荡电路、ADC输入、被测量显示、超限报警、ADC使能控制.复位电路用来清零，进行下一次地测量；震荡电路用来消除一些外来干扰，使电路工作更加稳定；ADC输入则是将输入量进行AD转换；测量显示就是显示测量地数值；超限报警部分则是用作当测量量超出量程范围时发出警报，以便提醒用户更改大量程；ADC使能控制则用来对输入量进行控制，允许输入或者不允许.图2.1总体电路设计原理图2.2硬件电路设计方案及选用芯片介绍2.2.1 设计方案用单片机STC89C52与ADC0809设计一个数字多用表，配合分流电阻、分压电阻可以测量交、直流电压值，直流电流，四位数码显示.并且有超出量程地情况发生时，蜂鸣器发声报警.2.2.2 STC89C52芯片功能特性描述STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器.在单芯片上，拥有灵巧地8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效地解决方案. 它具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 接口，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口.图2-2-2 STC89C52RS引脚图STC89C52RS各引脚功能:P2端口（P2.0～P2.7，21～28引脚）：P2口是一个带内部上拉电阻地8位双向I/O端口.在对Flash ROM编程和程序校验期间，P2也接收高位地址和一些控制信号.P3端口（P3.0～P3.7，10～17引脚）：P3是一个带内部上拉电阻地8位双向I/O端口.在对Flash ROM编程或程序校验时，P3还接收一些控制信号.P3口除作为一般I/O口外，还有其他一些复用功能，见表2-2-3：表2-2-3注：单片机最小系统包括时钟电路，复位电路，电源电路.其原理图如下：2.2.3数码管显示器地结构及其工作原理（1）数码管结构数码管地外形结构如图2-2-3所示图2-2-3 数码管显示器原理图（2） LED数码管分类按其内部结构可分为共阴型和共阳型；导通时正向压降一般为 1.5～2V，额定电流为10mA，最大电流为40mA.（3）数码管工作原理共阳极数码管地8个发光二极管地阳极（二极管正端）连接在一起.通常，公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出端.当某段驱动电路地输出端为低电平时，则该端所连接地字段导通并点亮.根据发光字段地不同组合可显示出各种数字或字符.此时，要求段驱动电路能吸收额定地段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应地限流电阻.共阴极数码管地8个发光二极管地阴极（二极管负端）连接在一起.通常，公共阴极接低电平（一般接地），其它管脚接段驱动电路输出端.当某段驱动电路地输出端为高电平时，则该端所连接地字段导通并点亮，根据发光字段地不同组合可显示出各种数字或字符.数码管显示数字见图2-2-4图2-2-4 数码管显示数字对照图2.2.4 A/D转换电路地设计ADC0809是美国国家半导体公司生产地CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器.其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后地信号，只选通8路模拟输入信号中地一个进行A/D转换.是目前国内应用最广泛地8位通用A/D芯片.此模块主要由模数转换器ADC0809和双D型正沿触发器74LS74（带预置和清除端）组成.(1)主要特性：1.8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位.2.具有转换起停控制端.3.转换时间为100μs(时钟为640kHz时)，130μs（时钟为500kHz时）.4.单个+5V电源供电.5.模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准.6.工作温度范围为-40～+85摄氏度.7.低功耗，约15mW.(2)内部结构：ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，内部结构如右图所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成.(3)外部特性（引脚功能）：ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如左图所示.下面说明各引脚功能.IN0～IN7：8路模拟量输入端.2-1～2-8：8位数字量输出端.ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中地一路ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效.START： A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）.EOC： A/D转换结束信号，输出，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）.OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效.当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量.CLK：时钟脉冲输入端.要求时钟频率不高于640KHZ.REF（+）、REF（-）：基准电压.Vcc：电源，单一+5V.GND：地.（4）ADC0809地工作过程：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，转换结果地数字量输出到数据总线上.转换数据地传送 A/D转换后得到地数据应及时传送给单片机进行处理.数据传送地关键问题是如何确认A/D转换地完成，因为只有确认完成后，才能进行传送.为此可采用下述三种方式.1.定时传送方式对于一种A/D转换器来说，转换时间作为一项技术指标是已知地和固定地.例如ADC0809转换时间为128μs，相当于6MHz地MCS-51单片机共64个机器周期.可据此设计一个延时子程序，A/D 转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送.2.查询方式A/D转换芯片由表明转换完成地状态信号，例如ADC0809地EOC端.因此可以用查询方式，测试EOC地状态，即可确认转换是否完成，并接着进行数据传送.3.中断方式把表明转换完成地状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送.不管使用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送.首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受.2.2.5 各模块直接引脚连接方法a) 把“单片机系统”区域中地P1.0－P1.7与“动态数码显示”区域中地ABCDEFGH端口连接.b) 把“单片机系统”区域中地P2.0－P2.7与“动态数码显示”区域中地S1－S8端口连接.c) 把“单片机系统”区域中地P3.0与“模数转换模块”区域中地ST端子用导线相连接.d) 把“单片机系统”区域中地P3.1与“模数转换模块”区域中地OE端子用导线相连接.e) 把“单片机系统”区域中地P3.2与“模数转换模块”区域中地EOC端子用导线相连接.f) 把“单片机系统”区域中地P3.3与“模数转换模块”区域中地CLK端子用导线相连接.g) 把“模数转换模块”区域中地A2A1A0端子用导线连接到GND端子上.h) 把“模数转换模块”区域中地IN0端子用导线连接到“三路可调电压模块”区域中地VR1端子上.i) 把“单片机系统”区域中地P0.0－P0.7用8芯排线连接到“模数转换模块” 区域中地D0－D7端子上.第三章数字多用表地软件设计3.1系统总流程图根据上述，我们选择单片机与A/D转换芯片结合地方法实现本设计.使用地基本元器件是：STC89C52单片机，AD0809模数转换芯片，数码管显示器，开关，电容，电阻，晶振，标准电源等等.图3.1系统总流程图3.2物理量采集处理流程图3.2物理量采集处理流程3.3电压测量过程流程图图3.3电压测量流程图3.4电流地测量过程流程图图3.4电流测量流程图3.5 各模板仿真及源程序3.5.1 仿真图3.5.2 源程序#include <reg51.h>分流电阻电路触发器74LS74 分压电阻电路报警电路#include <intrins.h>sbit LCD_RS=P1^0。
基于单片机的具有语音功能的万用表的设计
基于单片机的具有语音功能的万用表的设计【摘要】本文主要介绍了以羚羊的16位单片机SPCE061A为核心，将待测电子元件的参数R、L、C转换成电路的频率，通过单片机的外部中断测量此振荡电路的频率实现对各个参数的测量。
此系统具有测量精度较高、便于使仪器仪表自动化、还能加入语音播报的功能使其更加智能化。
【关键词】SPCE061A单片机；三点式振荡电路；555多谐振荡电路；语音播放1.设计方案对电子元器件集总参数R、C、L的测量种类很多，方法也各有不同，但都有其优缺点。
一般的测量方法都存在误差较大、不易实现自动测量以及缺少报警机制，因而不能实现智能化测量。
这里我们在测量电阻R和电容C时采用单片机和555数字集成芯片结合的方式，将待测电阻R或电容C接入555数字集成芯片的外围电路中构成多谐振荡电路；在测量电感L时将待测电感L接入外围电路中构成电容三点式振荡电路。
上面三种测量电路都会产生频率为f的振荡信号，由于单片机的外部终端由低电平时触发，所以我们便可以将555数字集成芯片或电容三点式振荡电路产生的频率输入到单片机SPCE061A的外部中断入口，这样就可以将模拟量近似的转换为数字量，然后单片机通过内部公式计算将最终的电阻R的阻值、电容C 的电容值以及电感C的电感值输出到LED数码管上显示出来，这种数字化的处理使得仪表实现智能化。
不仅如此，我们还可以对超过量程的情况进行语音报警，单片机通过计数获得待测元件产生的频率f，如果频率f不在该量程所对应的频率f的取值范围，则单片机会产生语音播报，提醒用户更换量程。
2.系统各部分功能设计框图图1 系统各部分功能设计框图3.各部分电路设计3.1 电阻测量电路采用脉冲计数法对电阻进行测量，如图2（a）所示，将待测电阻接入555定时器构成多谐振荡电路通过计算振荡输出的频率来计算被测电阻的大小，具体参数见表1。
其振荡周期为（以量程一为例）：由上式得出待测电阻计算公式为：3.2 电容测量电路采用脉冲计数法对电容进行测量，如图2（b）所示，将待测电容接入555定时器构成多谐振荡电路通过计算振荡输出的频率来计算被测电容的大小，具体参数见表1。
基于单片机的万用表设计
科 技 视 界
橄 ・ 探索・ 争鸣
基于单片机的万用表设计
周 艳
（ 渤海大学工学院 ， 辽宁 锦州 １ ２ １ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 单片机技术被 广泛的应用于现代的各行各业 ， 针对单片机 的设 计也 千变万化 。 基于单片机设计的万用表 － ． ０ － ｖ ： ｚ 用于测量交流 电、 直 流电、 电容 、 电阻和数字显码 ， 本文采用 Ａ Ｔ ８ ９ ８ ５ ２ 单片机设 计一个万用表 。通过对此 系统的设计研究 ５ ｌ 单片机 系统 的最好显示情况 ， 各个部分 的控制转换情况和报警情 况． 通过 实验提 高 系统的芯片的稳定性 ， 保证整个 系统 的精度 ， 通过 Ａ Ｄ ０ ８ ０ ９ 芯片进行数据转换 ， 以Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ ２芯片单 片机 为主要的控制芯 片． 配合 Ｒ ｃ上电路 复位和震 荡电路的结合 ， 显示单片机芯片 ６ １ ２ ２ ， 驱动 以八位数码 管进行显示。程序在 每一次执行的周 期中逐 步缩减 ． 从 而保证整个 系统的 实时性 和有效性 。 【 关键词 】 万用表 ； 单 片机 ； 设计
集聚强大的生命力量。数字万用表具有较为清晰直观的数字显示 ， 准 确的数位 ． 一般是 ３ 位或 ８ 位， 通过准确 的测 量 ， 高效 的分辨 率 ， 宽范 围的功能测量 ， 通过输入 阻抗较 高， 集成较高 ， 消耗功率较低的方法进
行单片机保护 ． 从而提高单片机 的抗干扰能力 。本文将针对万用表进 行设计 ． 直观的认识其基础的优 点， 深刻研究万用表的测量方法原理 ，
２ 数 字万 用表 的整体设计
２ ． １ 万 用 表 的设 计 原 理 万用表 的功能是可 以较好的测量量 。通过对模数 Ａ ／ Ｄ之 间的转换 ． 数字显示电路的 链接， 电压表 、 电流表 、 电阻表 多个仪 器之间的原理 的综合 ， 整合 出适 合 目前功能发展 的万用表 ２ ． ２ 模数Ａ ／ Ｄ之间的转换和数字电路 的显示效果 通过 物理测 量对信号幅值进行大小变化显 示出模拟 性信 号 指针 仪 表盘可以对模拟 的电压和电流进行有效的显示 ． 而对数 字仪表需要 对模拟信 号转换 为数字信号 ， 处理显示的存储 、 运算过 程结果 。 数字信 号与模拟信号不通 ． 具有 的幅值大小是不相互连续 的．通过二进制数 码 表示 ． 但是为 了能够更好 的通 过直观的认识 和记录数据 ． 需要 对进 行数码变换 ． 由数码管 和液 晶屏显示 。 ２ ＿ ３ 多量程的数字 电压表测量 基于万用表进行分级别 电压电路测量 ．扩展 直流电压 的测 量范
简易数字万用表设计
简易数字万用表设计辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计(论文）题目：简易数字万用表院（系）：电气工程学院专业班级：测控技术与仪器学号： 090301020学生姓名：王英会指导教师:起止时间：2012。
6。
18-2012。
6.29课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室: 测控技术与仪器注：成绩:平时20％论文质量60% 答辩20％以百分制计算摘要本课题介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计.该设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块.A/D转换主要由芯片ADC0804来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片89S52来完成，其负责把ADC0804传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着ADC0804芯片工作.该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少，成本低,且测量精度和可靠性较高。
此数字电压表可以测量0—5V的1路模拟直流输入电压值，并通过一个四位一体的7段数码管显示出来。
关键字：单片机；数字电压表；A/D转换; 80S52；ADC0804目录第1章绪论.................................... 错误!未定义书签。
第2章课程设计的方案. (1)2。
1概述 .................................... 错误!未定义书签。
2.2总体方案比较 ............................. 错误!未定义书签。
第3章硬件设计. (11)3.1电压采集 (4)3.2电流采集 (5)3.2电阻采集 (6)第4章软件设计 (7)4。
1程序设计总方案 (7)4。
2系统子程序设计 (8)第5章误差分析 (9)第6章课程设计总结 (10)参考文献 (11)第1章绪论社会的发展、科技的进步,离不开电子产业的推动。
智能数字万用表的设计
智能数字万用表的设计摘要：本智能数字万用表由凌阳SPCE061A单片机、MC14433——3 位A/D 转换电路、自动量程转换电路、交直流转换电路和大、小电阻测量电路组成，能够对交流电压、直流电压、大电阻和小电阻进行精确测量。
使用凌阳SPCE061A 单片机作为控制模块，实现量程自动转化；使用MC14433实现A/D转换；使用简易软键盘、凌阳SPLC501液晶显示模组实现输入和显示；使用单片机读取MC14433的数字信号来控制模拟开关，从而改变反馈电阻的大小实现档位的不同选择；本设计能够准确对被测量进行测量，所有性能指标符合要求。
关键词：数字万用表单片机 MC14433 交直流电压测量电阻测量一、方案论证1.交流电压的测量：由于交流电压不能直接测量，必须转换为直流电压。
转换方案有3种：方案一、热电偶测量法：根据交流有效值的物理定义来实现测量的，利用热电偶电路平衡原理通过两端的电势比较得到有效值。
但热电偶转换线性度差，且热电偶具有配对较难、响应速度慢、负载能力差等缺点。
方案二、模拟运算法：根据有效值的数学定义，用集成器件乘法器、开放器等依次对被测信号进行平方、平均、开方等计算直接得到交流输入信号的有效值。
这种方案测量的动态范围小、精度不高且输入信号的幅度变小时，平均器输出电压的平均值下降值很快、输出幅度很小。
方案三、交流整形电路：使用AD637等集成有效值转换芯片，把交流电压信号转换为幅值等于交流有效值的直流电压信号，在对直流电压进行测量，这种方案电路简单、响应速度快、失真度小、工作稳定可靠。
综上，采用方案三进行交流电压的测量。
2.小电阻的测量：由于小电阻在通入电压后发热，测量出的电阻值会产生较大的误差，对于小电路有3种方案测量：方案一、直流电桥测量法。
直流电桥又分直流单电桥和直流双电桥。
采用这两种方法测量时很多操作需要手动，并且对元件精度要求高，通过数字电位器来改变需要的电阻参数，索然可以实现数控，但数字电位器的每一级步进电阻值不确定，调节困难，用单片机处理计算复杂并且测量时操作不便。
简易数字万用表设计毕业设计
目录1、设计任务 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计指标及要求 (1)2、设计思路与总体框图 (1)3、系统硬件电路的设计 (2)3.1多用表主电路 (2)3.2 电阻测量输入电路 (2)3.3电压测量输入电路 (3)3.4电流输入测量电路 (3)4、系统的软件设计 (4)5、系统的设计仿真 (5)5.1仿真原理图 (5)5.2实物图 (6)5.3主要元器件功能介绍 (6)6、总结与体会 (20)6.1总结 (13)6.2体会 (13)7、参考文献 (14)1、设计任务1．1设计目的采用8位8路A/D 转换器ADC0809和AT89S52单片机，设计一台数字多用表，能进行电压、电流和电阻的测量，测量结果通过LED 数码管显示，通过按键进行测量功能转换。
1．2设计指标及要求电压测量范围0~5V ，测量误差约为±0.02V ，电流测量范围1~100mA ，测量误差约为±0.5mA ，电阻测量范围0~1000Ω，测量误差约为±2Ω。
2、设计思路与总体框图 2．1设计思路首先利用P0 口数据地址复用，将地址通过P0口输入到单片机中。
再利用模数转换将模拟信号转换成数字信号，再次利用P0口将其输入到单片机。
最后，充分利用单片机强大的运算转化功能将其转成适当的二进制信号控制数显以确保正确的显示被测量的读数。
2．2总体框图3、系统硬件电路的设计3．1 数字多用表的主电路数字多表仪表主电路如图1所示。
89S52单片机通过线选方式扩展了A/D 转换器ADC0809和4位LED数码管，单片机的P2.7引脚作为ADC0809的片选信号，因此A/D转换器的端口地址为7FFFH.片选信号和WR信号一起经或非门产生ADC0809的启动信号START和地址锁存信号ALE。
片选信号和RD信号一起经或非门产生输出允许信号OE，OE=1时选通三态门使输出锁存器中的INT 转换结果送入数据总路线。
ADC0809的EOC信号经反相后接到89S52的1引脚，用于产生A/D转换完成中断请求信号。
基于单片机的万用表设计
基于单片机的万用表设计作者：周艳来源：《科技视界》2015年第04期【摘要】单片机技术被广泛的应用于现代的各行各业，针对单片机的设计也千变万化。
基于单片机设计的万用表可以用于测量交流电、直流电、电容、电阻和数字显码，本文采用AT89s52单片机设计一个万用表。
通过对此系统的设计研究51单片机系统的最好显示情况，各个部分的控制转换情况和报警情况，通过实验提高系统的芯片的稳定性，保证整个系统的精度，通过AD0809芯片进行数据转换，以AT89S52芯片单片机为主要的控制芯片，配合RC上电路复位和震荡电路的结合，显示单片机芯片6122，驱动以八位数码管进行显示。
程序在每一次执行的周期中逐步缩减，从而保证整个系统的实时性和有效性。
【关键词】万用表；单片机；设计0 引言数字万用表是采用数字测量技术对连续的模拟量进行系统的不确定有效转换，通过离散数字形式显示仪表。
原有的指针万用表的功能精度较低，不能较好的满足数字技术的需求，通过采用单片机数字万用表，增加万用表的功能精度，加强其抗干扰的能力，保证效率集中和方便。
目前，各类单片机已经广泛的应用于数字万用表、电工测量、工业化自动化仪表、自动化系统智能分析等各个电子行业，显现出其集聚强大的生命力量。
数字万用表具有较为清晰直观的数字显示，准确的数位，一般是3位或8位，通过准确的测量，高效的分辨率，宽范围的功能测量，通过输入阻抗较高，集成较高，消耗功率较低的方法进行单片机保护，从而提高单片机的抗干扰能力。
本文将针对万用表进行设计，直观的认识其基础的优点，深刻研究万用表的测量方法原理，认识万用表各个部分的结构和测试原则方法。
1 万用表的设计前提1.1 万用表设计目的万用表是一种基于电子仪器仪表进行有效测量的基本测量方法，被广泛的应用于电子工业测量和仪表检测方法，伴随着科技的快速发展，万用表的功能越来越扩大，促进电量测量技术水平的不断提高。
1.2 万用表设计的原理依据根据数字万用表的设计原理，对科学技术进行同步发展，是越来越多的直流电压值、电流值、电阻值和数码值可以有效的显示出来，直流电压的测量范围为200MV至500V，实现了多级的电压测量，直流电流范围为200MA到20A，实现了多级的电流测量，以这种方法进行分析，从而实现更多的相关数据的测量，从而有效的控制电流、电压、电阻和电容数据，及时处理报警问题，及时进行有效的AD转换和控制，使系统可以更加的稳定，保证整个系统数据的精准程度。
基于MSP430单片机的多功能数字万用表设计
基于MSP430单片机的多功能数字万用表设计摘要：本文全面、深入、系统地介绍了数字万用表的系统设计与研究。
设计中采用了美国TI公司生产的高性能单片机芯片MSP430F149。
整个系统结构由MSP430F149外加一些外围元件构成，驱动LCD液晶显示，然后再与参数转换电路相连。
文章主要介绍了MSP430F149的性能特点、内部结构、输入输出数据及一些功能和原理。
整个设计包括硬件电路设计及软件设计。
硬件电路设计包括处理器、外部设备元件的选择、参数转换电路设计及电源设计，而软件设计则主要是实现仪表的各功能的控制。
关键词：数字万用表MSP430F149 单片机1 数字万用表的工作原理数字万用表的最基本功能是测量直流电压、直流电流、交流电压、电阻、温度、电容及频率，其基本组成见图1。
通过功能量程的选择把被测物理量连接到相应的参数转换电路上，经过电路转换成电压或频率使单片机能够直接测量，单片机通过拨位开关得到被测物理量的类型，再通过cpu计算出被测物理量的大小，然后控制液晶显示测量结果。
2 MSP430F149芯片简介MSP430F149单片机是美国TI公司推出的16位高性能单片机，具有丰富的片内资源，包括时钟模块、捕获/比较模块、Flash模块、看门狗定时器模块、定时器模块、以及通用I/O口模块等。
3 参数转换电路3.1 直流电压测量电路直流电压电路如图2所示，可选择3个档位0~3v，0~30v，0~300v。
通过电阻分压把被测电压调整到AD的量程（0~3.3v）内。
本设计AD转换使用单片机片内集成AD，AD参考电压为3.3v。
图中1M电阻和104电容组成低通滤波器可以滤除表笔与被测物体接触时产生的高频信号和空间的电磁干扰使得测量结果更加稳定[1]。
电阻计算：由于电压表要求接到电路上时对电路的电压影响要下，所以输入阻抗越大越好，本设计选择输入阻抗Ro=10M。
3.4 交流电压测量电路交流电压测量是通过二极管1N4007把被测电压进行半波整流，再通过分压电阻把电压降低，再通过电阻和电容组成低通滤波器滤成直流，再经过AD转化成数字值，再经过cpu计算出电压有效值，由于1N4007是普通整流二极管，反向恢复速度较慢所以不能测量高频交流电压[3]。
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单片机数字万用表设计
单片机数字万用表是一种现代化的计算工具，它能够测量各种电
信号参数，比如电压、电流、电阻等。
由于其小巧精致，使用方便等
优点而备受电子爱好者、电子工程师和电子技术爱好者的喜爱。
那么，今天我们就来了解一下单片机数字万用表的设计吧。
一、单片机数字万用表的基本构成
单片机数字万用表主要由单片机模块、测量模块、显示模块、键
盘输入模块组成。
1.单片机模块
单片机模块是单片机数字万用表的主要控制中心，它是整个数字
万用表系统的核心。
它通过接收来自测量模块的输入信号，进行运算，计算出相应的电信号参数。
通过与显示模块之间的通讯，向用户展示
测量结果。
2.测量模块
测量模块是单片机数字万用表的重要组成部分，它主要用于采集被测量的电压、电流、电阻等电信号参数，并将其转换为数字信号脉冲，然后通过单片机模块进行数字处理。
3.显示模块
显示模块是单片机数字万用表中的一个非常重要的组成部分，它主要负责将经过单片机处理的结果展示给用户。
显示模块通常采用液晶、LED等现代电子显示技术，以实现明确、清晰、易读的数字显示。
4.键盘输入模块
键盘输入模块是单片机数字万用表中另一个重要的组成部分，它使用户可以通过按键操作实现选择不同的测量功能、设置参数等。
二、单片机数字万用表的特点
1.精准度高
由于单片机数字万用表的设计采用数字化技术进行测量和计算，效果相对于传统的模拟万用表更加精准，因此可以提高测量精度。
在实际应用中，一些精密测量场合，如医疗电器、科学研究中都能够应用数字万用表实现更精准的测试。
2.智能化
由于单片机模块的应用，数字万用表具备自动识别、自动范围、自动修整和自动校准等功能。
通过人机接口，数字万用表可以根据被测电信号的实际情况，实现智能感应和智能调整。
3.使用方便
数字万用表设计紧凑，小巧轻便，便于携带和使用。
而且，数字万用表的人机界面友好，通过LED或LCD显示屏幕显示结果，使得用户一目了然，并且方便上手。
三、单片机数字万用表的应用场景
1.电器故障排查
在电器故障排查中，最常见的是在物体电路中提取不同的电信号参数，通过分析来定位故障原因。
而数字万用表采用高科技技术，可以精确测量电容、电阻、电流、电压等参数，为检查和排除电气问题提供可靠的指示。
2.电子实验室
在电子实验室中，数字万用表也是必不可少的装备之一。
无论是
学术研究或实际应用，数字万用表都可以为实验研究者提供敏捷和精
确的测量信息。
而且，数字万用表的一些特殊功能可以增加实验数据
的稳定性和可控性，帮助实验者更好地完善实验细节。
3.工业检测与维护
数字万用表也被广泛应用于工业生产和维护领域，如机械厂、航
空事业等。
由于数字万用表具有数字化高科技技术，因此可以提供更
加准确和精细的度量结果，所以在工业测量领域具有更加广泛的应用。
4.日常生活应用
数字万用表的便携式的设计使其成为日常生活中不可缺少的小工具。
个人可以使用数字万用表来测试和精准测量车辆电路，电池或家
庭电器等。
综上所述，单片机数字万用表作为一种数字高科技的仪器，使用
方便且功能强大，其在各个领域和行业都有广泛的应用。
理智的使用
数字万用表将大大提高我们的工作效率，促进生产和生活的繁荣与发展。