毕业设计简易自动电阻测试仪

简易自动电阻测试仪摘要本设计根据题目要求制作一台简易自动电阻测试仪，能够测量100Ω、1kΩ、10k Ω、10MΩ四档不同的量程，并实现其中前三档的自动量程转换功能，同时自动显示小数点和单位。

基于这些要求，经过讨论，决定利用555多谐振荡电路将电阻参数转化为频率，频率f是单片机很容易处理的数字量，一方面测量精度高，另一方面便于使仪表实现自动化，而且单片机构成的应用系统有较大的可靠性。

通过输入单片机AT89C51控制继电器控制被测RC振荡电路频率的自动选择，输入输出控制采用键盘输入控制电路、LCD12864显示系统和报警控制电路组成，能很好的实现各个要求。

单片机具有可编程性，硬件的功能描述可完全在软件上实现，另一方面便于使仪表实现自动化，设计时间短，成本低，可靠性高。

关键字：AT89C51单片机555多谐振荡电路继电器自动量程转换AbstractThe design on the basis of the subject demand produced a simple automatic resistance tester, capable of measuring 100 Omega Omega, 1K, 10K, 10M Omega Omega four profile at different range, and realizes the automatic conversion range before the third, while automatically display a decimal point and unit. Based on these requirements, after discussion, decided to use the 555 multivibrator circuit resistance parameters are transformed into frequency, frequency of F SCM is easily handled the digital quantity, a high measuring precision, on the other hand, so easy to realize automation of instrumentation, and chip microprocessor application system has higher reliability. Through the input of single-chip AT89C51 control relay to control the tested RC oscillating circuit frequency automatic selection, input / output control using the keyboard input control circuit, LCD12864 display system and an alarm control circuit, can achieve a very good all. Microcontroller having programmable, hardware description of the function can be completely realized in software, on the other hand, so easy to realize automation of instrumentation, short design time, low cost, high reliability.Keywords: single chip AT89C51 555 multivibrator circuit relay automatic range switching目录一、选题背景.................................................................................. - 1 -二、方案论证.................................................................................. - 1 -2.1方案论证与比较........................................................................ - 1 -2.2设计思路.............................................................................. - 2 -2.2.1 总体方案组成和说明.................................................................. - 2 -2.2.2 组成部分及说明...................................................................... - 2 -三、设计实现.................................................................................. - 5 -3.1 测量电路设计 ......................................................................... - 5 -3.2 通道选择电路设计 ..................................................................... - 5 -3.3 控制电路设计 ......................................................................... - 6 -3.4 显示电路 ............................................................................. - 8 -3.5 软件设计 ............................................................................. - 8 -四、测试及结果分析............................................................................ - 9 -4.1 测试方法及使用的仪器 ................................................................. - 9 -4.2 指标测试和测试结果 ................................................................... - 9 -五、结论...................................................................................... - 9 -六、致谢...................................................................................... - 9 - 参考文献..................................................................................... - 10 - 附录......................................................................................... - 10 - 附录1: 主要元器件清单................................................................... - 10 - 附录2：程序清单......................................................................... - 11 - 附录3：实物图........................................................................... - 22 -一、选题背景现代电子产品正以前所未有的速度，向着多功能化、体积最小化、功耗最低化的方向发展。

本次设计出具有四档量程的简易自动电阻测试仪，量程分别为100Ω、1kΩ、10kΩ、10MΩ四档，难点在于小电阻的测量精度。

测量时电阻值为3位数字显示（最大显示数必须为999），能自动显示小数点和2字单位，如98.7欧姆，并实现前三档的自动量程转换。

在本设计中我们着重介绍一种把电子元件的参数R转换成频率信号f，然后采用单片机控制后，再通过程序处理运算求出R，最后应用LCD12864显示的方法。

量程自动转换原理分别是RC振荡电路和LM555多谐振荡器，这样就能够把待测电阻转换为频率，而频率f是单片机很容易处理的数字量。

目前市面上测量电子元器件参数R的仪表种类较多，方法和优缺点也各有不同。

一般的测量方法都存在计算复杂，不易实现自动测量而且很难实现智能化等缺点。

将电阻参数转化为频率，这样处理一方面使测量精度提高了，另一方面也便于使仪表实现智能化，并能很好的实现各个要求。

二、方案论证2.1方案论证与比较方案一：最基本的就是根据 R 的定义式来测量。

在如图2-4中，分别用电流表和电压表测出通过电阻的电流和通过电阻的电压，根据公式R=U/I求得电阻。

这种方法要测出两个模拟量，不易实现自动化。

而指针式万用表欧姆档是把被测电阻与电流一一对应，由此就可以读出被测电阻的阻值，如图2-5所示。

这种测量方法的精度变化大，若需要较高的精度，必须要较多的量程，电路复杂。

图2-1 定义法测电阻图2-2 万用表测电阻方案二：把电阻转换成频率信号 f ，转换的原理分别是 RC 振荡电路和555 电路，单片机根据所选通道，向模拟开关送两路地址信号，取得振荡频率，作为单片机的时钟源，通过计数则可以计算出被测频率，再通过该频率，通过公式计算出各个电阻参数。