单片机电阻测量
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。
基于STC89C52单片机的自动电阻测量仪
测 量效率 ，本 文设 计 了一种 通过 单 测量误差较大 ，精确度无法保证。本 由ＬＣＤ显 示 。
片机 进行 控制 的电阻测 量仪 ，该测 方案 中 的测 量利 用 了 电阻分压 的原 ２．２．３ 电阻筛选功能
量 仪可 以根据 被测 量 电阻值 自动调 理 ，通过测 得 的 电压 计算 出被测 电
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ａ ｌｏｔ ｏｆ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅｍ ｒｅｑｕｉｒｅ ｍ ａｎｕａｌ ｓｈｉｆ ｔ ｗｈｅｎ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ．Ｉｔ ｗｉｌｌ ｒｅ２ ｄｕｃｅ ｔｈｅ ｅｆｉ ｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｍ ｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｆ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｔａｓｋ ｉｓ ｈｅａｖｙ．Ａ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＴＣ８９Ｃ５２ ａｎｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ，ｓｈｉｆｔ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ， ｋｅｙｂｏａｒｄ ｃｉｒｃｕｉｔ， ａｌａｒｍ ｃｉｒｃｕｉｔ ｅｔｃ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｈａｓ ｔ ｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｒａｎｇｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ，ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｏｖｅｒｆ ｌｏｗ ａｌａｒｍｉｎｇ．Ｉｔ ｃａｎ ｍｅａｓｕ ｒ ｅ ｔ ｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ０～１０Ｍ ， ｄｉｓｐｌａｙ ｔ ｈｅ ｍ ｅａｓｕ ｒ ｅｍｅｎｔ， ｍｅａｓｕｒ ｅｍｅｎｔ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｒｅａｃｈｅｓ ０．１％ ．Ｉｔ ａｌｓｏ ｃａｎ ｍｅａｓｕ ｒ ｅ ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ａｎｄ ｐｌｏｔ ｔｈｅ
[整理]MSP430单片机的热敏电阻温度测量.
![[整理]MSP430单片机的热敏电阻温度测量.](https://img.taocdn.com/s3/m/970fd40a9b6648d7c0c74648.png)
MSP430单片机的热敏电阻温度测量测量温度一般采用热敏电阻做传感器，测量的方法有R —V 转换电压测量法和R —F 转换频率测量法。
这两种方法的电路复杂且成本高，电路中很多元器件直接影响测量精度。
本文论述一种类R —F 转换频率的测量法，用NE555定时器和热敏电阻等器件构成振荡器，由MSP430单片机的捕获功能来捕获多谐振荡器输出信号的高低电平并计数，热敏电阻Rt 与捕获高低电平时的计数值的差值成正比关系。
该方法电路简单、成本低，系统流程框图如图1所示。
1负温热敏电阻PT-25E2热敏电阻温度阻值变化曲线如图2所示。
PSB 型负温热敏电阻由Co 、Mn 、Ni 等过渡金属元素的氧化物组成，经高温烧成半陶瓷，利用半导体毫微米的精密加工工艺，采用玻璃管封装，耐温性好，可靠性高，反应速度快且灵敏度高。
它采用轴向型结构，便于安装，能承受更高温度，且玻璃封装耐高低温(-50～350℃)。
2 MSP430单片机计数法测温原理以NE555定时器为核心组成典型的多谐振荡器，把被测热敏电阻Rt 作为定时元件之一接入电路中，NE555定时器输出引脚接MSP430单片机的P1．2脚(Timer_A：捕获、CCI1A输入引脚)。
系统电路如图3所示。
由NE555工作原理可知，多谐振荡器输出信号(周期性矩形波)的高电平时间(1个周期内)为：由上述测量原理可知，误差主要来源为：R1、R2精度，单片机的定时器和电容器的精度以及稳定度。
这里选用高精度(±0．001％)、温度系数小于±0．3×10-6／℃的精密金属箔电阻器。
因此当选用高精度、高稳定度的电容器，且单片机的工作频率足够高，就可以得到较好的测温精度。
3 MSP430单片机捕获原理捕获计数法的原理如图4所示。
通过MSP4．30单片机TACTL寄存器给定时器A设置一个固定的时钟频率，和计数模式(本系统设为连续模式)。
又知Timer A工作在连续计数模式时，TAR(16位)计数范围是O-FFFFH值。
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。
单片机测量电阻原理
单片机测量电阻原理单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入输出功能的微型计算机系统，广泛应用于各种电子设备中。
在电子领域中，我们经常需要测量电阻值来确保电路的正常工作。
本文将介绍如何利用单片机来测量电阻值的原理和方法。
我们需要了解电阻的基本原理。
电阻是电路中的一种被动元件，用来限制电流的流动。
电阻的大小通常用欧姆（Ω）来表示，不同的电阻值会对电路的性能产生影响。
在实际应用中，我们需要测量电阻的值来确保电路的设计符合要求。
单片机可以通过模拟输入引脚来接收外部电路的信号，并通过内部的模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号进行处理。
利用这一特性，我们可以设计一个简单的电阻测量电路。
首先，将待测电阻与一个已知电阻串联连接，然后将这两个电阻连接到单片机的模拟输入引脚上。
通过测量单片机接收到的模拟信号，我们可以计算出待测电阻的值。
在实际应用中，我们可以通过编程控制单片机来实现电阻值的测量。
首先，我们需要将单片机的模数转换器配置为合适的参数，如参考电压、采样率等。
然后，编写程序来读取模拟输入引脚的数值，并进行相应的计算来得出电阻值。
最后，将测量结果通过显示器或串口输出来显示。
通过以上方法，我们可以利用单片机来实现电阻值的测量，实现快速、准确的测量结果。
这种方法不仅可以用于电阻值的测量，还可以扩展到其他元件的参数测量，如电容、电感等。
单片机测量电阻的原理简单易懂，是一种实用的电子测量方法。
总的来说，利用单片机测量电阻值是一种简单有效的方法，可以广泛应用于电子领域中。
通过合理设计电路和编写程序，我们可以实现快速、准确的电阻值测量，为电子设计和调试工作提供便利。
希望本文对大家了解单片机测量电阻的原理和方法有所帮助。
单片机测量电阻原理
单片机测量电阻原理引言：电阻是电路中常见的元件之一，用于限制电流的流动。
在电子产品的设计和维修中，经常需要测量电路中的电阻值。
单片机是一种微型电脑，具有高集成度、低功耗等特点，可以用来测量电路中的电阻值。
本文将介绍单片机测量电阻的原理及实现方法。
一、电阻的基本原理电阻是电流通过时产生的电压降与电流之比，用欧姆定律表示为V=IR，其中V表示电压，I表示电流，R表示电阻。
二、单片机测量电阻的原理单片机测量电阻的原理是利用单片机的模拟输入引脚和内部的模数转换器（ADC）来实现。
具体步骤如下：1. 将待测电阻与单片机连接，一端接地，另一端接模拟输入引脚。
2. 单片机通过模拟输入引脚读取电阻两端的电压值。
3. 单片机将模拟电压值转换为数字信号。
4. 单片机通过数值计算得到电阻值。
三、实现方法单片机测量电阻的实现方法有多种，下面介绍一种简单的方法。
1. 硬件连接：将待测电阻与单片机的模拟输入引脚连接，一端接地，另一端接模拟输入引脚。
2. 程序设计：编写单片机的程序，实现测量电阻的功能。
具体步骤如下：（1）设置模拟输入引脚为输入模式。
（2）读取模拟输入引脚的电压值。
（3）将读取的模拟电压值转换为数字信号。
（4）通过一定的计算公式，得到电阻值。
（5）将电阻值输出。
四、注意事项在进行单片机测量电阻时，需要注意以下几点：1. 选择合适的单片机型号，确保其具备模拟输入引脚和ADC功能。
2. 确保电路连接正确，避免短路或接触不良等问题。
3. 根据实际情况选择合适的电阻范围和精度。
4. 考虑电阻测量的精度要求，可以采用多次测量取平均值的方法提高测量精度。
五、总结通过单片机测量电阻的原理及实现方法，我们可以方便地测量电路中的电阻值。
单片机具有较高的测量精度和稳定性，可以满足大多数电阻测量的需求。
在实际应用中，我们可以根据具体情况选择合适的单片机型号和测量方法，以实现准确、快速的电阻测量。
六、参考文献[1] 陈红. 单片机原理与应用[M]. 机械工业出版社, 2017.[2] 陈志强. 单片机原理与应用实验教程[M]. 高等教育出版社, 2014.。
基于单片机STC89C52的电阻测量系统设计
根据测量 的精度和端 口的要求，系统选用ＴＬＣ２５４３作为Ａ／ 图 ２ ＭＣＵ控 制及 显 示 电路
Ｄ转换器 。ＴＬＣ２５４３是ＴＩ公司的１２位串行模 数转换器 ，使用开关
电容逐次逼 近技 术完 成Ａ／Ｄ转 换过程 ，工作温 度 范围内１０ｌａ Ｓ ３ 系统 软件 设计
转 换时间，ｌ１个模拟输入通 道，３路内置 自测试 方式 ，采样率为
用户。可用５Ｖ电压编程，没有两种 电源的要求 ，改写时不拔下芯
片，适合许多嵌入式控制领域 。工作电压范围宽 （２．７Ｖ～６Ｖ），全
静态工作，工作频率宽在ＯＨｚ￣２４ＭＨｚ之 间Ｌ￣，８７５１／８７Ｃ５１等５１系
列的６ＭＨｚ￣Ｉ２ＭＨｚ更具有灵活性，系统工作频率能快能慢。
１．２ Ａ／Ｄ转 换器 的选择
片机 进行数据传送 。 ２．３ ＭＣＵ控 制及 显 示电路设 计
系 统 选 用 ＳＴＣ８９Ｃ５２作 为 ｍＣＵ处 理 器 ，其 主 要 特 点 ：
单片机 系统 电路如图２所 示。该模块 是整 个系统的核心，主
ＳＴＣ８９Ｃ５２与ＭＣＳ－５１系列 的单片机在 指令系 统和引脚上完全 兼 要 由ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机、电机驱 动和ｕＬＮ２ｏ０３和ｌ２８６４液 晶显示器
辨 率达４０９６。程 序设计 采用模 拟通 道ＡＩＮＯ端 ，并用 高测试精度 ．以及电路 的稳定性 。图
中ＯＰ０７的３脚为放大后 的采样 电压输入端 ，输入 的模拟 电压 经
ＴＬＣ２５４３进进行Ａ／Ｄ后。数字量 以ＳＰＩ总线 数据传输 的方式与单
图１ 系统总体设计框 图 １．１ ＭＣＵ处 理器 的选择
作复杂。本系统采用通用单片机ＳＴＣ８９Ｃ５２实现 １Ｑ １ＯＭＱ电阻量 ＩＯＫ￣ＩＩＯＭ之间的量程 的自动切换 。在 电路 中被测 电阻Ｒｘ将和一
单片机测量热电阻的方法
单片机测量热电阻的方法
在单片机应用中，有时会遇到AD端口资源不够用的情况，但又需要测量电阻的大小，例如一个热敏电阻的阻值。
可以通过以下方法进行测量：
1. 利用两个单片机IO口，连接两个电阻，向同一个电容充电。
设置一个IO 口为输出端口，另一个为输入端口。
输出端口通过连接的电阻向电容充电。
电容上的电压上升，当超过一定阈值，输入端口逻辑电平就会变成1。
这个充电时间与终止电压、阈值电压以及RC对应的时间常数有关系。
具体数值由这个公式决定。
这个过程再测量一遍。
对应的时间与R2成正比。
因此，两次时间的比值，就等于电阻的比值。
如果已知其中一个电阻阻值，另外一个电阻便可以根据时间比值计算出来。
这就是IO口测量电阻的基本原理。
2. 可以通过查找所选NTC对应的R-T对照表（即温度阻值对照表），并利用曲线拟合的方法来求解温度值。
将R-T曲线划分为多个区间，每个区间都可以近似为一段小直线，然后通过一元一次方程求解出对应的温度值。
这些方法仅供参考，实际应用中需要结合具体情况进行选择和调整。
如果对具体操作不熟悉，建议咨询专业人士获取帮助。
用单片机制作电阻及电容测量仪
通 过 电 感耦 合交 流 电桥 ， 双 Ｔ型 网络 等 ，这些 方法 均存 在 不足之 处 。双 Ｔ
型 网络 虽 然能 够进 行 精 密 电容测 量 ，但 是 需要 有 高精 度标 准 电容 和调 节平 衡 的熟练 工人 ， 仪 器结 构复杂 ，操 作不 便 。而 电阻测 量 的方法 更是 多种多
２ ．５ ５ ５电路
这 里 固定 Ｃ ， 则 Ｔ与 （ Ｒ 。 ＋ ２ Ｒ ）成 正 比 ，而 Ｒ ， 的值 已知 因 此 如 果 能够
测 出波形 的周 期 ，则 电阻 Ｒ 的值就 容 易确定 。
在通 常 被测 电阻 范 围 内，从 （ １ ） 式 计 算 出的 周 期很 小 、故 改变 被 测波 形频 率不 仅测 量容 易 ，而 且测 量准确 度也 高 。 将 （ １ ） 式 改 写成 （ ２ ）式 ：
聋 熏
Ｃｈ ｉ ｎａ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔｒ ａ ｄ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
巾因化 Ｉ ： 贸易
２ ０ １ ３
用单片机制作 电阻及 电容测量仪
赵 斌
渤海装 备辽 河重工 有 限公 司电气公 司
摘要 ：文 章 首先介 绍 了 Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ单 片机 的结 构 、特 性及 功 能，５ ５ ５定 时器 的功 能及 多谐 震荡器 的工 作原 理和 Ｃ程序 语言 的特 点及 其在 单 片机 中 的应用 。 然 后介 绍 一通 过利 用 多谐 震 荡器 与 Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ 单 片 机 结合构 成 的数 字式 电阻 、 电容测 电路 此 电路 全部 由数 字 电路 组成 ，不 用 Ａ ／Ｄ转 换器 而直 接 用 数字 显
Ｔ≈ Ｔ ｌ ＋ Ｔ ２ ： Ｏ ． ７ （ Ｒ ｉ ＋ ２ Ｒ ２ ） ｝ ｃ …… （ １ ）
基于单片机设计的小电阻测试
基于单片机设计的小电阻测试
1、引言
在电路测试过程中常常会碰到由于忽略某些小电阻的影响引起实验数据与理论值之间存在较大误差，从而影响测试效果。
例如电感器、变压器中往往存在铜电阻，地铁铁轨的电阻;由于其数值较小，一般的指针万用表无法测量出来;通常实验室里会用电桥进行测量，但电桥操作手续较烦，又不能直接读出被测电阻阻值。
鉴于此，我们采用了单片机，利用单片机的优势设计了该测量仪。
该测量仪可直接从LCD显示屏上读出所测得的电阻值，测量范围为10μΩ～2.9999kΩ，同时可以把测试的数据进行储存，然后经串行口送入上位机，通过上位机的强大功能，可以对所测得的数据进行分析、处理。
该测试仪的测量精度高达±0.1%，并采用四端测量法，电阻值不受引线长短及接触电阻的影响。
不仅测量简便，读数直观，且测量精度、分辨率也高于一般电桥。
可用于实验室、研究所，尤其适用于工作现场。
2、测试原理。
单片机课程设计-电阻量测量
电阻量测量摘要本设计基于单片机和AD转换器实现电阻的测量。
采用ADC0808，实现由模拟电压转换到数字信号，通过单片机系统AT89C51处理后，由LCD显示器显示被测量电阻的阻值。
测量范围为1Ω～5KΩ，精度大于98%。
其中稳压电源采用的是三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源，对单片机、A/D转换器、LCD显示器供电。
本设计从硬件和软件两部分入手，其中硬件分为数据采集、模数转换、数据显示三个模块。
数据采集通过我们对两方案的分析与对比，决定采用桥式法测量被测电阻电压，A/D转换器使用常见的仿真器件ADC0808，数据显示使用LCD1602。
硬件设计完成后，用Keil编程，编写每个模块的程序。
接着使用Proteus 对设计的硬件进行仿真，记录数据并进行了分析，得出误差小，测量范围大的结论。
最后使用Altium Designer绘制仿真电路的原理图和PCB板。
关键词：AT89C51单片机，Proteus仿真，数据处理目录第一章绪论 ............................................................ 错误!未定义书签。
第二章总体设计 .................................................... 错误!未定义书签。
§总体设计思路.............................................................. 错误!未定义书签。
第三章硬件设计 .................................................... 错误!未定义书签。
§直流稳压电源电路的设计.......................................... 错误!未定义书签。
§电压测量的设计.......................................................... 错误!未定义书签。
单片机测量人体电阻的方法
单片机测量人体电阻的方法
1. 电极设计，首先，需要设计合适的电极来与人体接触以测量电阻。
通常使用的是双电极设计，其中一个电极用于提供电流，另一个用于测量电压。
2. 电流注入，单片机可以通过一个电流源（如恒流源）将一定电流注入到人体中。
这个电流通常很小，以免对人体造成伤害。
电流的大小可以根据具体测量需求进行调整。
3. 电压测量，接下来，单片机测量电极间的电压。
这个电压值与人体的电阻成正比。
可以使用模拟输入通道或模数转换器（ADC）来测量电压值。
4. 计算电阻，根据欧姆定律，电阻可以通过电压和电流的比值来计算。
单片机可以利用测得的电压值和注入的电流值来计算出人体的电阻。
5. 数据处理和显示，最后，单片机可以对测得的电阻值进行处理，并将结果显示在LCD屏幕上或通过串口发送给其他设备进行进一步处理。
除了上述基本方法外，还可以结合更多的传感器和技术来提高测量的准确性和稳定性，比如使用多电极测量、使用交流电注入以减小极化效应等。
总之，单片机测量人体电阻的方法需要综合考虑电路设计、信号处理和数据计算等多个方面的知识。
基于单片机的微小电阻测量系统设计
电阻的测量精度，目前，广泛地采用四线接法测量微
小 电 阻 。 四 线 接 线 法 测 量 原 理 如 图 1 所 示 ，其 中 Rx
图2
为被测电阻，IS 为加到被量电阻上的恒流源，R1 和 R2
为恒流源导线上的等效电阻，V 为电压表，R2 和 R3 为
除导线电阻对微小电阻测量值的影响，能直接提高
- 86 -
IO =
UA
R8
（2）
其中，IO 为输出电流，R8 为取样电阻。R2、R3、R4、
R5 和 R6 为电压调节电路，调节 R5 的电阻时，A 点的电
杨秀增，
等 基于单片机的微小电阻测量系统设计
图5
图 3 高精度恒流源电路
当 C7=C6=C,R4=R5=R 时，电压增益表达式为：
电压表导线的等效电阻。由电路知识可知，当把电
压表接触到被测电阻 Rx 两端时，电压表 V、R1、R2 和 Rx
形成一个闭合回路，由于流过 R1 和 R2 上的电流相等
并方向相反，电压表 V 两端的电压 Vx 与被测量电阻
Rx 的电压相等，被测电阻的阻值可以表示为：
V
Rx = x
IS
（1）
系统总体设计方案
3 硬件设计
3.1
高精度恒流源电路
图 3 为 本 测 试 仪 所 采 用 的 恒 流 源 电 路 ，为 了 提
高恒流源的性能，该系统采用一块高性能的基准电
压产生芯片 LM399 进行设计。由图 3 可知，恒流源
电路由基准电压芯片 U1、电压跟随器 U2、U3、U4、扩流
管 T1 组成。LM399 第 1 脚输出 6.95 V 电压，经分压
电阻参数单片机测试系统的设计
浙江海洋学院单片机课程设计报告设计题目电阻参数单片机测试系统的设计目录1.引言 (3)2.方案设计 (4)2.1.设计要求 (5)2.2.设计方案 (5)3.硬件设计 (5)3.1.单片机最小系统 (5)3.2.显示驱动部分 (5)4.软件设计 (6)4.1软件流程 (6)5.实验结果与讨论 (7)5.1实验仿真 (7)6附录：源程序 (8)7.参考文献 (14)1.引言当今电子测试领域，电阻的测量已经在测量技术和产品研发中应用的十分广泛。
国内外电阻测试发展已经很久，方法众多，常用测量方法如下。
1.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。
2.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。
纵览目前国内外的LRC测试仪，硬件电路往往比较复杂，体积比较庞大，不便携带，而且价格比较昂贵。
例如传统的用阻抗法、Q表、电桥平衡法等测试LRC 的过程中不够智能而且体积笨重，价格昂贵，需要外围环境优越，测试操作过程中需要调很多参数，对初学者来说很不方便，当今社会，对LRC的测试虽然已经很成熟了，但是价格和操作简单特别是智能方面有待发展，价格便宜和操作简单、智能化的仪表开发和应用存在巨大的发展空间，本系统正是应社会发展的要求，研制出一种价格便宜和操作简单、自动转换量程、体积更小、功能强大、便于携带的LRC测试仪，充分利用现代单片机技术，研究了基于单片机的智能LRC测试仪，人机界面友好、操作方便的智能LRC测试仪，具有十分重要的意义。
2.方案设计本设计是以将被测参数模拟转化为频率，并利用单片机实现计算频率，所以，本次设计需要做好以下工作：(1)学习单片机原理等资料。
(2)学习PROTEUS等工具软件的使用方法。
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AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes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。
关键词：单片机(AT89C52)；电压；A/D转换；ADC0809
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
2.2A/D转换电路模块2
3
2.2.2ADC0809芯片的组成原理4
2.2.3ADC0809引脚功能4
2.3主控芯片AT89C52模块5
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。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作将无效。这一位置“1”，ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位（地址为8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。
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。
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
0.2
2、课程设计程度
图4A/D转换电路原理图
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。
2.2.2A
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
2.2.3ADC0809
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。
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。
PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。当AT89C52从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN将不被激活。
EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令，EA必须接GND。为了执行内部程序指令，EA应该接VCC。在flash编程期间，EA也接收12伏VPP电压。
表2P3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0
P3.3
外中断1
P3.4
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。
图3振荡电路
2.2A/D
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2方案二原理图
1.3
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。
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：
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
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。
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。
·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
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。
测试：误差10%。
1
1.1
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。
P1口和P2口的第二功能如下表1所示。
表1P0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：
XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
2.4
显示子程序采用动态扫描法实现4位数码管的数值显示。测量所得的A/D转换数据放70H—77H内存单元中，测量数据在显示时须经过转换成为十进制BCD码放在78H—7BH单元中，其中7B存放通道标志数。寄存器R3用作8路循环控制，R0用作显示数据地址指针。