基于单片机控制数字万用表论文
基于51单片机的数字万用表设计(1)
基于51单片机的数字万用表设计摘要本文介绍一种以AT89S52单片机为核心的智能型数字式多用表,该系统采用AD0808为采样元件，对待测交直流电压信号进行实时采样，数据处理，输出显示，并可以直流电流和电阻，且具有键盘选择测量对象、量程和自动量程转换功能。
关键词：A/D转换器，单片机，模拟开关，自动量程转换第一章前言功能：实现交直流测量，量程自动转换，过电压自动报警。
仿真及编译软件：Proteus，Keil ，Wave主要元件：AT89C52，CD4511，AD0808，7段数码管（8个），蜂鸣器预定性能指标：直流电压：范围-40—+50V，精度20mv，实时无间断测量，4%。
交流信号：测量范围-5—+5V，频率范围：300Hz到100Khz误差5%。
初步方案及进展：小组成员及任务分配：组长：陈文豹硬件电路设计参数确定和调试组员：庞明软件程序设计邓玉龙资料查询并辅助电路设计数字万用表设计分析本设计可以分为直流电压测量电路；交流/直流转换电路；电流/电压转换电路；电阻/电压转换电路；功能控制和数据显示电路这五个的主要电路模块。
在设计直流电压测量电路时，利用反相比例运算电路，加上自己设计的四选一模拟开关，组成了一个直流电压测量电路。
但该电路在实践中存在问题，不能实现预期的结果。
做了适当的修改，改为由电阻、模拟开关和运放组成放大倍数可调的比例电路。
由于无论是指针式万用表还是普通的真有效值或平均值响应的数字万用表，其交流电压档的频率特性都较差，一般只能测量几十赫兹到几千赫兹的低频电压。
我发现对于指针式万用表造成频率特性较差的原因主要是万用表的分压电阻采用精密电阻器，其本身的分布电容较大，在对高频电压信号进行测量时，由于分布电容的容抗大为减少使得测量值明显低于实际电压值，而对于数字万用表除上述原因以外，另一主要原因是受平均值响应，转换器本身频率特性的限制。
但此缺陷可通过采用宽频带运算放大器加以改善。
因此，消除分压电阻器分布电容的影响就可以提高万用表工作频率的上限，大大改善其频率特性。
基于单片机的数字万用表设计
基于STC12c5a40s2单片机的数字万用表的设计摘要: 文章介绍一种基于STC12c5a40s2单片机的数字万用表,根据数据采集的工作原理以及模块操作思想,设计实现数字万用表,将所测量的数值通过液晶12232进行显示。
该万用表的主控芯片STC12c5a40s2有内置10位A/D转换器,这样减少了外围模块的数量,使这款万用表具有精度高,性价比高,使用方便等特点。
在传统万用表的基础上，该万用表还增加了频率测量和电容电感测量，使它更加具有实用性。
关键词: 数字万用表单片机菜单功能多模块检测电子科学技术日益发展,电子测量也变的越来越普遍,并且对测量的精度和功能的要求也越来越高，所以数字万用表就成为一种必不可少的测量仪器。
这款数字万用表采用单片机作为测量仪器的主控制器,具有菜单功能，通过菜单进行功能切换。
在测量电压时，具有自动换挡功能，使读数更加准确，而且能够输出频率、波形以及峰值，这是传统万用表无法比拟的特点。
1、硬件设计数字万用表采用STC12c5a40s2为主处理器,系统主要由信号采集、功能切换电路、功能检测子模块电路、LCD显示等几个模块组成。
该系统供电部分主要由7805芯片构成。
时钟电路采用12M 赫兹的晶振为主控制芯片提供系统工作时钟。
功能切换电路由CD4066与按钮构成，通过单片机一个内置AD通道进行键盘扫描，减少了I/O口的使用，大大节约了单片机片上资源。
当信号进入系统时，通过按钮控制CD4066模拟开关，进行菜单切换，选择需要检测的内容。
进入测量电压部分时，通过另一个CD4066模拟开关进行自动换挡，当检测到电压过小时，先通过OP27对较小电压进行放大，再重新进入单片机。
运用自动换挡，提高了电压数据准确性。
测量交流电时，电压值的测量跟上述一样，而且还增加了测量内容，通过频率计程序检测交流电的频率，使万用表的功能更加齐全。
利用NE5532的反相器制作电流转电压电路，把电流转化成电压检测，同样经过模拟开关自动换挡，精确度高。
毕业设计论文-数字万用表设计
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湖北经济学院本科毕业（设计）论文
摘要 本文介绍一种基于 AT89S51 单片机的智能型数字式多用表,该系统采用 MC14433 ——3 1/2 位 A/D 转换器和 LED 数码显示，可以测量直流电压、交流电压、直流电流 和电阻，并且具有键盘选择测量对象、量程和自动量程转换功能。
关键词：A/D 转换器，单片机，转换电路，模拟开关
但在查阅万用表频率特性改善方法王翠珍唐金元海军航空工程学院青岛分院山东青岛一文中我发现对于指针式万用表造成频率特性较差的原因主要是万用表的分压电阻采用精密电阻器其本身的分布电容较大在对高频电压信号进行测量时由于分布电容的容抗大为减少使得测量值明显低于实际电压值而对于数字万用表除上述原因以外另一主要原因是受平均值响应转换器本身频率特性的限制
1.1 数字万用表简介 ................................................................................................................................... 6 1.2 单片机发展与应用 ............................................................................................................................... 7 第 2 章 智能型数字式多用表设计原理..................................................................................................... 7 2.1 系统设计方框图 ................................................................................................................................... 8 2.2 系统设计方案 ....................................................................................................................................... 8 第 3 章 智能型数字式多用表硬件设计..................................................................................................... 8 3.1 A/D 转换电路 ........................................................................................................................................ 8 3.2 直流电压测量电路 ............................................................................................................................. 10 3.3 交流/直流转换电路 ........................................................................................................................... 12 3.4 电流/电压转换电路 ........................................................................................................................... 13 3.5 电阻/电压转换电路 ........................................................................................................................... 14 3.6 单片机控制与显示电路 ..................................................................................................................... 14 3.7 自动量程转换模块 .............................................................................................................................. 15 第 4 章 智能型数字式多用表软件设计................................................................................................... 16 4.1 程序流程图 ......................................................................................................................................... 16 4.2 程序源代码 ......................................................................................................................................... 17 第 5 章智能型数字式多用表系统测试 .................................................................................................... 17 5.1 直流电压测试 ..................................................................................................................................... 17 5.2 交流电压测试 ..................................................................................................................................... 17 5.3 直流电流测试 ..................................................................................................................................... 18 5.4 电阻测试 ............................................................................................................................................. 19 结束语 ...................................................................................................................................................... 19 致谢词 ...................................................................................................................................................... 23 参考文献 .................................................................................................................................................. 23 附 录 ...................................................................................................................................................... 25 附录 A：整机硬件电路图 .......................................................................................................................... 25 附录 B：程序源代码 .................................................................................................................................. 26
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
基于单片机AT89c51的数字万用表设计
基于单片机AT89c51的数字万用表设计摘要:本次设计用单片机芯片AT89c51 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、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AT89S51 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TEC6122，驱动8 位数码管显示。
程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。
本文全面、深入、系统地介绍了4 3/4位智能数字万用表的系统设计与研究。
设计中采用了美国MAXIM公司生产的专配万用表芯片MAX134，以及Intel 公司生产的MCS8051单片机。
整个系统结构由MAX134外加一些外围元件构成，然后再与单片机8051相连，驱动LED数码显示。
文章主要介绍了MAX134的性能特点、内部结构、数字接口、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及电路设计，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AT89S51 单片机AD转换与控制AbstractThis design is design a digital universal meter with chip AT89s51 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 AT89S51 one-chip computer as the top management chip, the electricity is restored to the throne the circuit and 11.0592MHZ and shaken the circuit to match on RC, show that the chip uses TEC6122, urge 8 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.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 AT89S51 one-chip computer as the top management chip, the electricity is restored to the throne the circuit and 11.0592MHZ and shaken the circuit to match on RC, show that the chip uses TEC6122, urge 8 numbers to be in charge of showing.Keyword: Digital universal meter AT89S51 one-chip computer AD changes and controls目录摘要 (i)Abstract ................................................................................................................................ i i 1. 绪论 . (4)1.1 数字万用表的主要特点 (4)1.2 数字万用表设计背景 (6)1.2.1 数字万用表的设计目的和意义 (6)1.2.2 数字万用表的设计依据 (6)1.2.3 数字万用表的设计目的和意义 (6)1.3万用表发展趋势 (7)2. 数字万用表总体设计方案 (8)2.1数字万用表的基本原理 (8)2.2数字万用表的硬件系统设计总体框架图 (15)3. 选用芯片介绍及硬件电路设计方案 (16)3.1 芯片选择及功能简介 (16)3.1.1 AT89c51 芯片功能特性描述 (16)3.1.2 ADC0809 介绍 (19)3.1.2 TEC6122 简述 (21)3.2设计方案及数字万用表的硬件设计 (24)3.2.1 设计方案 (24)3.2.2 数字万用表的硬件设计 (26)3.2.2.1 分模块详述系统各部分的实现方法 (26)3.2.2.2 数字万用表控制硬件整体结构图 (32)3.2.2.1电路的工作过程描述 (32)4. 系统软件与流程图 (33)4.1 电路功能模块 (33)4.2系统总流程图 (33)4.3物理量采集处理流程 (35)4.4电压测量过程流程图 (36)4.5电流的测量过程流程图 (37)4.6电阻的测量过程流程图 (38)4.7电容测量过程流程图 (39)结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录 (43)1 绪论随着微电子技术的高速发展，单片机的功能集成化，智能仪器也发展到了一个新的阶段。
基于单片机的数字万用表设计
根据数字万用表的基本原理，设计一个万用表测量系统，符合以下设计要求：
基本要求
1、测量围：直流电压0.1V-100V；直流电流10mA-500mA；电阻100Ω-1MΩ。
2、测量精度：±5%。
3、使用按键或者拨码开关进行测量类型选择，并用LED液晶显示测量数值和单位。
1.1 数字万用表的主要特点
1、显示清晰、直观，读数方便准确
传统的指针式万用表必须借助于指针和刻度进行读数，读数过程中难免会引入认为的偶然测量误差(例如视差)，还容易造成视觉疲劳。新兴数字电压表则采用先进的数显技术，使显示结果清晰直观、一目了然。不仅保证了读数的客观、性与准确性，而且符合人们的读数习惯，能够缩短读数时间，提高读数准确度。例如，手持式数字万用表（HDMM）普遍采用字高为26mm的大屏幕LCD。有些数字万用表还增加了各种背光源，以便于夜间观察读数。
基于单片机的数字万用表硬件设计
The hardware design of digital multitester based on monolithic Integrated circuit
总计 毕业设计（论文）28页
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插 图19幅
摘要
电压、电流、电阻、频率、流量、压力、流速和开关量都是日常生产和生活中常用的主要被控参数。其中，电压、电流、电阻和频率更是越来越重要。这样，做为测量电流电压等的万用表的地位就显得举足轻重，特别是高精度的数字万用表更是发挥着极其重要的作用。
关键词：数字万用表 AT89C51单片机 TLC2543模数转换器 AD转换与控制
Abstract
Voltage, current, resistance, frequency, flow, pressure, flow velocity and the switch quantity is monly used in daily life and production is mainly control parameters.Among them, the voltage, current, resistance and frequency is more and more important.Such as the status of measurement such as current voltage multimeter is important, especially for high precision digital multimeter is playing an extremely important role.This designusesAT89C51 microcontroller chip design a multi-function digital multimeter, able to measure dc voltage, dc current value, dc resistance and inductance and capacitance, OLED LCD display.This system consists of partial pressure resistance, shunt resistance, benchmark resistance, 51 single chip microputer minimum system, alarm, display part, AD conversion and control ponents.To make the whole system more stable, so as to protect the overall precision, circuit with the TLC2543 modulus conversion chip, single-chip microputer systemusesAT89C51 as the master control chip, with electric reset circuit on the RC and 12 MHZ crystal oscillation circuit.Cycle time consuming shrinkage to the shortest program at a time, so the effective guarantee the real-time performance of the system.Basic principle of this design is the use of analog circuits of various electric signals are collected, and then after amplifying circuit and filter circuit of A/D conversion, the converted digital value sent to SCM I/O port for data processing, and display.Including software using Keil piler environment, for C language ing modular design method, so as to realize the control algorithm of various kinds of electrical signal module, data acquisition module, LCD module and keyboard scan module, so as to ensure the normal operation of the system as a whole.
基于单片机实现数字万用表的设计
基于单片机实现数字万用表的设计何佳芬摘要数字万用表（DMM）亦称数字多用表，是目前在电子测量和维修工作中最常用、最得力的一种工具类数字仪表。
但以往数字万用表电路复杂，且实现不易，为了简化数字万用表电路，本设计选择单片机为核心。
本设计的工作原理是测量时将所有测量参数值转换为直流电压值。
测量参数的选择是由键盘控制电路完成的。
单片机采样该直流电压值，再通过单片机内部的A/D转换将其转换成单片机所能处理的数字值，采集到单片机中，通过编写程序将该值还原为所测参数的真值，最后输送到显示和语音播报部分将其传送给测量人员。
本课题的设计是用已学的电子信息工程专业的专业知识，利用单片机设计出的一款数字万用表。
这款数字万用表除了具有测量电阻、电流、电压、电容等功能外，还具有语音播报功能，同时能把测量的结果在LCD显示器上显示出来。
关键词：数字万用表，单片机，A/D转换ABSTRACTDigital Multimeter (DMM), also known as the digital multipurpose table, is currently in electronic measurement and maintenance work in the most commonly used, the most effective tools of a number of instruments.But the past digital multimeter circuit complicated and difficult to achieve, in order to simplify the digital multimeter circuit, the design options for the microcontroller core.The design of the working principle is to measure when all measurement parameters for the DC voltage conversion value. Measurement parameters of choice is controlled by the keyboard to complete the circuit. SCM sampling of the DC voltage value, and then through the internal microcontroller A/D converter to convert SCM can handle the number of values, collected the SCM, through the preparation procedures for the reduction of the value The true value of measuring parameters, transported to the final broadcast of the show and voice will be transmitted to the measurement of its staff.This topic is designed to have been used in the electronics and information engineering expertise, the use of a microcontroller design a digital multimeter. The digital multimeter in addition to measuring resistance, current, voltage, capacitance, and other functions, but also a voice broadcast feature, and can measure the results in the LCD monitor on the show.Key words：Digital Multimeter(DMM), Single-chip micro-computer(SCM), A/D transformation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (3)1.1课题研究的背景及意义 (3)1.2本课题的研究现状和水平 (3)1.3数字万用表的发展趋势 (4)1.4本设计实现的技术指标 (5)2 方案分析与选择 (6)2.1设计方案 (6)2.2方案论证 (8)3 系统硬件设计 (9)3.1凌阳SPCE061A简介 (9)3.1.1 总述 (9)3.1.2 性能 (9)3.1.3 结构概览 (9)3.1.4 芯片的引脚排列和说明 (10)3.1.5 特性 (11)3.2系统硬件设计 (15)3.2.1 参数测量电路的设计 (15)3.2.2 键盘控制电路的设计 (28)3.2.3 语音播报和显示电路的设计 (29)3.3电源电路的设计 (30)4 系统软件设计 (33)4.1主程序设计 (33)4.2子程序设计 (34)4.2.1 声音功能子程序的设计 (34)4.2.2 键盘扫描子程序设计 (36)4.2.3 采样子程序设计 (37)5系统组装与调试 (41)5.1系统组装 (41)5.1.1 PCB制作 (41)5.1.2 元件焊接 (41)5.2系统调试 (41)5.2.1 硬件调试 (41)5.2.2 软件调试 (42)5.2.3 综合调试 (42)5.3误差分析 (42)6 结论 (44)参考文献 (45)附图A 源程序 (46)附录B 总电路图 (55)致谢 (56)1 前言1.1 课题研究的背景及意义随着单片机功能集成化的发展，其应用领域也逐渐地由传统的控制，扩展为控制处理数据处理以及数字信号处理（DSP）等领域。
基于单片机版数字式毫欧表的设计
方案三、伏安法测电阻
图2-3伏安法测电阻原理图
伏安法测电阻是最简单最常用的一种方法，它是利用欧姆定理: 来实现电阻的测量，通过测量得到被测电阻两端的电压和电流来计算得到被测电阻的阻值，这样更适合单片机处理数据。
我国的电工仪器仪表行业可以说是在电子比较成功的一个领域了，因为它是为数不多的而不需要大量进口的一个行业，相反还有不俗的出口量，相对于芯片制造和集成电路方面这是一个非常好的现象，国内的相关企业对于这个行业重视也逐步提高，政府部门对于该行业的监管和质量的把关比较到位，对于新产品开发的重视也让这些企业从中获得很大收益，生产体系的建立与成熟，让生产更规模化、企业化，科技水平的提高使生产质量也得到了国际市场的认同。当然也是这个产业的技术要求并不是很高，按照我国现在的科技水平可以很好的满足这个行业国际要求的标准，生产出满足大多数应用领域所需的精度要求，而国内充足的劳动力资源是别的国家所不具备的一大优势，这样我们手握价格优势，再加上随着科技的发展，这个行业的发展空间空前的广阔。从毫欧表市场来看，目前我国的电子测试表行业发展日渐成熟，一些基础的中低档的电工仪器仪表常就不必细说了，单从一些高端的精密度更高的数字表来说，在2010年以后在国内的市场占有率就已经很高了，达到了80%以上，就目前的发展状况来说，未来几年内，我国的电工仪器仪表行业将飞速的发展。
关键词：毫欧表；恒流源；运算放大器；ADC模数转化；液晶显示
［关键词与摘要内容隔行书写，词条用小四号宋体字，词条间用分号（；）隔开，3-5个关键词］
(完整版)基于单片机的数字万用表设计定稿毕业论文
题目：基于单片机的数字万用表设计院系: 机电工程系专业: 机电一体化学号:姓名:指导教师:完成日期: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、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TEC6122，驱动8位数码管显示。
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AT89S52单片机AD转换与控制目录摘要 (ii)Abstract ............................................. 错误！未定义书签。
绪论 (5)1. 数字万用表设计背景 (7)1.1数字万用表的设计目的和意义 (7)1.2 数字万用表的设计依据 (7)1.3数字万用表设计重点解决的问题 (7)2 数字万用表总体设计方案 (7)2.1数字万用表的基本原理 (8)2.2 数字万用表的硬件系统设计总体框架图 (14)2.3硬件电路设计方案及选用芯片介绍 (14)2.3.1 设计方案 (14)2.3.2 芯片选择及功能简介 (15)2.4数字万用表的硬件设计 (29)2.4.1分模块详述系统各部分的实现方法 (29)2.4.2 数字万用表控制硬件整体结构图 (37)2.4.3 电路的工作过程描述 (37)3. 系统软件与流程图 (38)3.1 电路功能模块 (38)3.2系统总流程图 (38)3.3物理量采集处理流程 (38)3.4电压测量过程流程图 (38)3.5电流的测量过程流程图 (38)3.6电阻的测量过程流程图 (38)3.7电容测量过程流程图 (38)结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)绪论数字万用表亦称数字多用表,简称DMM(Digtial Multimeter)。
基于51单片机的数字万用表毕业论文(设计)
第1章概述1.1 本课题研究背景及意义数字万用表是电测技术中的一种常用仪表。
它把电子技术、计算技术、自动化技术的成果和电测技术结合在一起，具有使用方便、灵敏度高、测量速度快、量程宽、过载能力强、输人阻抗高、指示值具有客观性(不存在视觉误差)、扩展能力强等优点。
数字万用表迄今已有几十年的发展历史，最初它是由电子管或晶体管等分送立器件构成的，然后逐步向高精度，多功能，集成代，智能化的方向发展。
数字万用表的最大特点就是准确度高，测量误差较小，如 3 位(三位半)数字表准确度在~<i-0.5%～±21.5%的范围(数字表的准确度随机档限的扩展而相应增大，以最小量限准确度最高)简直可以与实验室中0.5级(误差≤0.5%)的指针表媲美。
而4 位的数字表准确则更高，在≤±0.05%～±0.15%的范围。
是0.1级、0.2级(误差≤±0.1%、i-0.2%)的高精密度指针仪表所无法比拟的。
而且数字表显示直观，观察数据极为方便，又不会引入视觉较差。
1.2 本课题的设计要求使用硬件的搭建及软件的编写实现简易数字万用表的功能，能进行直流电压、交流电压、直流电流和电阻的简单测量。
1.3 本课题的主要设计方案及预期研究成果本设计使用软硬件结合的方法，首先介绍了设计的方案，并简单说明了本设计与传统传统数字万用表设计方案的区别，主要是对一些主芯片的简介，其中有ICL7106、ICL7107、AT89S52、AD1674等；其次介绍前向通道各个模块的设计，包括芯片的选择和各个元器件参数的选择以及选参前的分析；接着介绍电路的焊接和调试，包括各个模块的分步调试和最后的整机调试以及对调试过程中碰到的具体问题的分析和解决；然后是对各类数据的测量与分析；最后是对本次设计的总结。
第2章设计过程2.1 方案介绍传统方案为:传统数字万用表一般都采用一片万用表专用A/D转换芯片和外围少量元件构成，此即纯硬件方案。
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]。
基于AT89S51单片机的数字万用表设计
基于AT89S51单片机的数字万用表设计摘要本次设计用单片机芯片AT89C51 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、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AT89S51 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TEC6122，驱动8 位数码管显示。
程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。
本文全面、深入、系统地介绍了4 3/4位智能数字万用表的系统设计与研究。
设计中采用了美国MAXIM公司生产的专配万用表芯片MAX134，以及Intel 公司生产的MCS8051单片机。
整个系统结构由MAX134外加一些外围元件构成，然后再与单片机8051相连，驱动LED数码显示。
文章主要介绍了MAX134的性能特点、内部结构、数字接口、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及电路设计，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 AT89S51 单片机 AD转换与控制AbstractThis design is design a digital universal meter with chip AT89s51 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 AT89S51 one-chip computer as the top management chip, the electricity is restored to the throne the circuit and 11.0592MHZ and shaken the circuit to match on RC, show that the chip uses TEC6122, urge 8 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.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 AT89S51 one-chip computer as the top management chip, the electricity is restored to the throne the circuit and 11.0592MHZ and shaken the circuit to match on RC, show that the chip uses TEC6122, urge 8 numbers to be in charge of showing.Keyword: Digital universal meter AT89S51 one-chip computer AD changes and controls目录摘要 (i)Abstract (ii)1. 绪论 (4)1.1 数字万用表的主要特点 (4)1.2 数字万用表设计背景 (6)1.2.1 数字万用表的设计目的和意义 (6)1.2.2 数字万用表的设计依据 (6)1.2.3 数字万用表的设计目的和意义 (6)1.3万用表发展趋势 (7)2. 数字万用表总体设计方案 (8)2.1数字万用表的基本原理 (8)2.2数字万用表的硬件系统设计总体框架图 (15)3. 选用芯片介绍及硬件电路设计方案 (16)3.1 芯片选择及功能简介 (16)3.1.1 AT89c51 芯片功能特性描述 (16)3.1.2 ADC0809 介绍 (19)3.1.2 TEC6122 简述 (21)3.2设计方案及数字万用表的硬件设计 (24)3.2.1 设计方案 (24)3.2.2 数字万用表的硬件设计 (26)3.2.2.1 分模块详述系统各部分的实现方法 (26)3.2.2.2 数字万用表控制硬件整体结构图 (32)3.2.2.1电路的工作过程描述 (32)4. 系统软件与流程图 (33)4.1 电路功能模块 (33)4.2系统总流程图 (33)4.3物理量采集处理流程 (35)4.4电压测量过程流程图 (36)4.5电流的测量过程流程图 (38)4.6电阻的测量过程流程图 (39)4.7电容测量过程流程图 (40)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录 (44)1 绪论随着微电子技术的高速发展，单片机的功能集成化，智能仪器也发展到了一个新的阶段。
基于单片机的数字万用表的设计论文答辩
设计结果综述
数字万用表内部采用了多种震荡,放大,保 护等电路,所以功能较多。本设计有其优点： 高精度，低功耗,显示清晰。 本设计完成的功能主要有对电压，电流， 电阻的测量，对电路是否短路进行判断。
设计综述
单片机部分跟AD转换部分是本次设计 的核心，数字表有两个转换电路： I/V转 换电路（电流转换电压电路） R/V转换电 路（电阻转换电压电路）。 AT89s52单片 机作为主控芯片，配以RC复位电路跟振荡 电路，使得系统稳定工作。
如对200Ω档，取 =100Ω，小数点定在十位上。 当 =100Ω时，表头就会显示出100.0Ω。当 变 化时，显示值相应变化，可以从0.1Ω测到199.9Ω。 数字万用表多量程电阻档电路见图6。 由上分析可知，
测量结果的误差分析
1.供电电源时间过久,导致电压过低
2.各取样电阻阻值不完全精确,有可能过低或者过高
1.引言 2.数字万用表的基本原理 3.结果分析 4.总结
四、设计内容
引言 数字万用表亦称数字多用表,简称DMM(Digtial Multimeter)。传统的指针式万用表功能单精度低， 不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字万 用表，精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成 方便。
数字万用表的特点
五、致谢
感谢学院给我提供了学习的机会及在学 习和生活中给我提供的各种帮助，感谢钟立 华老师的耐心指导，也感谢各位老师在学习 中和生活中的关心和照顾，同时感谢舍友给 我提供的各方面的帮助。
图5电阻测量原理 图6 电阻测量
由稳压管ZD提供测量基准电压，流过标准 电阻 和被测电阻 的电流基本相等(数字表头 的输入阻抗很高，其取用的电流可忽略不计)。 所以A/D转换器的参考电压 和输入电压 有如下关系：
基于单片机的数字万用表设计
JS目：基于单片机的数字牙用表按it院系:« 名:学号:专 4 年级: 指导教Uh巩称: 完域日期:本设计用单片机芯片AT89C51设it-f数字牙用表，能够測量交、直流电压值，交、直流电流，电皿，四位数昭显示。
此系貌由分渣电皿、分压电叽、基准电皿、51 单片机最小系貌、显示部分、报警部分、A/D转换和控制部分组成。
本设it Hit对JI用表硕件以及软件部分的实现来展开。
研究内容色IS两册分：硕件和软件。
为便系统更加稳定，使系统整体精度倡以保障,本电路使用了ADC0809 数专换范片，单片机系统设廿呆用AT89C51单片机作为主腔芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ振蒲电路,显示芯片用TEC6122,驱动8位数码管显示。
程序每执行周期耗时缩到最短，这样保证了系貌的实时性。
关罐词：数字JJ用表；A/D转换和控斟；AT89C51单片机目录1绪论11.1数字万用表研究背景、目的和恿义11.2国内外研究现状11.3研究内容和重点解决的问题11.4章节安排22数字II用表的基本原理32.1直流电压测量原理32.2交流电压测量原理42.3直流电流测量原理42.4交流电流测量原理52.5电阻濾量原理63数字II用表硕件介绍与设计83.1硬件系貌部分芯片介绍83.1.1 AT89C51 芯片简介83.1.2ADC0809 芯片介鉛83.1.3 TEC6122 简述133.2数字牙用表硬件设廿133.2.1分模斛述系统各部分实现方法133.2.2电路工作过程描述184系统軟件设计与流程图184.1电路功能模加84.2系躱总流程图194.3电压测量流程图194.4电流、电阻测量流程图20结论20参考文献21致谢22附录231.1数字牙用表研究背景、目的和克义传貌的指it式牙用表助能单一不能满足数字化时代的需求，数字牙用表是利用模数转换原理,将被测量数据转化为数字量,并将测量结果以数字的形式显示岀来的一种测量仪表。
基于单片机的数字万用表设计方案
基于单片机的数字万用表设计方案绪论数字万用表亦称数字多用表,简称DMM(Digtial Multimeter)。
它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续的、离散的数字形式并加以显示的仪表。
传统的指针式万用表功能单精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片的数字万用表，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的数字电万用表，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，显示出强大的生命力。
数字万用表具有以下几点特点：1）．显示清晰直观，计数准确为了提高观察的清晰度，新型的手持式数字用用表（HDMM）已普遍采用字高为26mm 的大屏幕LCD（液晶显示器）。
有些数字万用表还增加了背光源，以便于夜间观察读数。
2）．显示位数数字万用表的显示位数通常为3位半到8位半。
3）．准确度高准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合。
它表示测量结果与真值的一致程度，也反映了测量误差的大小，准确度愈高，测量误差愈小。
数字万用表的准确度远优于指针万用表。
4）．分辨力高数字万用表在最低电压量程上末位1个字所代表的电压值，称作仪表的分辨力，宏观世界反映了仪表灵敏度的高低。
分辨力随显示位数的增加而提高。
5）．测试功能强数字万用表不公可以测量直流电压（DCV）、交流电压（ACV）、直流电流（DCA）、交流电流（ACA）、电阻（Ω）、二极管正向压降（Uf）、等等。
新型数字万用表大多增加了下述测试功能：读数保持（HOLD）、逻辑（LOGIC）测试等等。
6）．测量围宽数字万用表可满足常规电子测量的需要。
智能数字万用表的测量围更宽。
7）．测量速率快数字万用表在每秒钟对被测电压的测量次数叫测量速率，单位是“次/秒”。
它主要取决于A/D转换器的转换速率。
一般数字万用表的测量速率为2~5次/秒。
有的能达到20次/秒以上，另有的一些比这个还要高得多。
数字万用表可满足不同用户对测量速率的需要。
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基于单片机控制数字万用表论文
数字万用表是测量电路中电压、电流、电阻等参数的常用仪器，而数字万用表自身的控制也可以使用单片机来实现。
本文将介绍数字万用表的基本原理、单片机控制原理以及具体实现过程。
数字万用表原理
数字万用表主要由模拟前端和数字处理两个部分组成。
简单来说，模拟前端模拟输入信号，然后经过模拟数字转换器转换为数字信号，这些数字信号经过一些处理后由显示装置显示出来。
数字处理器由数字显示、处理电路和自检电路组成，可以显示电压、电流、阻值等参数。
单片机控制原理
单片机可以控制数字万用表的测量结果显示，并将测量结果存储在内存中。
如何实现单片机对数字万用表的控制呢？这里我们以AT89S52单片机为例，具体实现原理如下：
1.程序开始时，单片机初始化各个端口和寄存器。
2.根据用户输入的测量范围，单片机控制相应的模拟前端电路，例如控
制多路开关来切换不同的电压、电流信号等。
3.接下来是测量部分，单片机通过模拟数字转换器将输入的模拟信号转
化为数字信号，并进行一系列的数据处理操作。
4.最后由显示装置显示所测量的电压、电流或电阻等参数。
实现过程
硬件部分
硬件部分主要由AT89S52单片机、MAX7219显示驱动芯片、模拟前端电路等组成。
1.模拟前端
模拟前端主要包括采样电路、模拟数字转换电路、防抖电路等。
采样电路负责将电路中的信号输入数字万用表，模拟数字转换电路将采集到的模拟信号转化为数字信号，防抖电路则是为了保证数据的准确性而设置的。
2.显示部分
显示部分主要由MAX7219驱动芯片和数码管组成。
MAX7219驱动芯片可以控制多个数码管，可以依次显示所测量的电压、电流或电阻等参数。
3.单片机控制
单片机控制部分主要由AT89S52单片机和一些外围电路组成。
单片机需要编
写相应的程序，通过控制模拟前端和MAX7219驱动芯片实现数字万用表的测量和
显示。
软件部分
对于程序的编写，我们需要考虑程序的实际效果以及使用的功能。
下面是本文
使用的基本思路：
1.初始化程序，包括初始化各个端口和寄存器。
2.选择测量范围，并设置相应的模拟前端电路，以便测量所需要的电压、
电流或电阻等参数。
3.测量所需要的电压、电流或电阻等参数，并将其存储在单片机内存中。
4.将测量结果显示在数码管上。
本文主要介绍了数字万用表的原理以及单片机控制数字万用表的原理和实现过程。
数字万用表的模拟前端主要包括采样电路、模拟数字转换电路、防抖电路等，单片机控制则需要建立与数字万用表之间的通信方式，以实现测量和显示功能。
在具体实现过程中，需要注意程序的逻辑性和功能性。