基于STC单片机电阻筛选测试仪的设计

  摘要: 本文给出了一种以STC12C5408AD超低功耗单片机为控制核心的自动电阻测试仪的设计。电路通过继电器实现量程的自动改变,从而实现对电阻参数的测量。系统采用高精密的电阻作为参考电阻,通过电压比例计算的方法推算出电阻值。利用STC12C5408AD控制测量和计算结果,再加入自校准电路提高测量精度,同时用差压法消除了电源波动对结果的影响。本系统完成了电阻和电位器的测量并相应实现LED实时显示和RS232在上位机上实时显示电位器阻值随旋转角度变化曲线。另外,通过上位机设计电阻值,系统便能在被测电阻中筛选出与之相稳合的电阻元件。   Abstract: This paper presents a design of automatic resistance tester that takes STC12C5408AD ultra-low power microcontroller as control core. Circuit through the relay to achieve the automatic change of range, so as to achieve the measurement of the resistance parameters. System uses high-precision resistors as a reference resistor, through voltage proportional calculation method to calculate the resistor values, uses STC12C5408AD to control measure and calculate results, then add the self-calibration circuitry to improve measurement accuracy, simultaneously uses differential pressure method to eliminate the effects of power fluctuations on the results. The system completes the measure of resistors and potentiometers, accordingly achieve LED real-time display and RS232 real-timely displays the potentiometer resistance curve with the rotation angle on the host computer. In addition, through the host computer to design resistance value, the system will be able to filter out the relative stability resistive element in the measured resistance.   关键词: STC12C5408AD;差压法;自动电阻测试仪;RS232   Key words: STC12C5408AD;differential pressure method;automatic resistance tester;RS232   中图分类号:TM934.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)14-0055-02   0 引言   随着电子行业的快速发展,电子产品日新月异,电阻元件作为电子成品电路中最基本的电路元件之一,需求量也不断加大。而对电阻元器件阻值精度的控制是决定了产品质量优劣的关键因素之一。尤其在电子仪表中,需要精密电阻来提高仪表的精度。而对于生产加工电子产品的OEM而言,往往需要直观、快捷又能保证精度的测出电阻值的阻值来保证生产效率。因此,设计一个不仅安全性和可靠性高,而且简易实用的高精度电阻测量仪具有很大的现实意义。利用单片机作为控制核心的智能仪器仪表应用广泛,其具有可靠性高、功耗低、体积小等优点,使得测量仪表更加数字化、智能化和微型化。   2 硬件设计   2.1 电阻测量电路 电阻的测量采用比例法,通过继电器来自动的改变电阻的量程,不同的量程采用不同的比对电阻,通过单片机采集被测电阻两端的电压值来计算被测电阻的阻值,如图2所示。   2.2 自动转换量程电路 当被测电阻的阻值超过电阻测量仪的测量范围时,单片机输出控制信号给继电器,继电器吸合后对应的测量电路通路,从而实现电阻的测量。继电器工作电路图如图3所示。   2.3 单片机STC12C5408AD控制电路 单片机STC12C5408AD通过相应的控制引脚分别与电阻测量电路、自动转换量程电路、LED显示模块及串口通信电路进行连接。被测电阻元件在自动量程转换电路控制下切换至最佳量程,所测电压经单片机内部AD转换电路数字量化后经软件计算,再由LED显示模块和上位机进行显示。   3 软件流程设计   本系统软件设计采用模块化的编程方法,增加了程序的可读性和可移植性,也便于调试。整个软件程序包含初始化函数、测试函数、存储函数、内存数据显示函数、上位机通信函数、自动/手动设置函数等模块,软件设计框图,如图4所示。   4 结论   通过单片机STC12C5408AD对被电阻在路分压值进行初步判断后再经继电器选定最佳量程,由单片机自带AD电路进行数字量化处理,利用差压法消除由于电源波动引起的误差,使测量结果具有一定的测量精度,其方法的最大优点是软件简单、计算量小,相对误差小于1%,操作简单,具有较强的实用性。另外,通过串口通信实现了上位机的显示,使操作具有真观性、交互性。   参考文献:   [1]徐思成,翟卫青.一种新型智能电阻测试仪的设计与实现[J].煤矿机械,2005(10).   [2]晋春,王欣,孙俊,王宝忠.基于MSP430F247的微小电阻测试仪设计[J].传感器与仪器仪表,2010(26).   [3]潘永雄,任德齐.单片机原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2002.

  摘要: 本文给出了一种以STC12C5408AD超低功耗单片机为控制核心的自动电阻测试仪的设计。电路通过继电器实现量程的自动改变,从而实现对电阻参数的测量。系统采用高精密的电阻作为参考电阻,通过电压比例计算的方法推算出电阻值。利用STC12C5408AD控制测量和计算结果,再加入自校准电路提高测量精度,同时用差压法消除了电源波动对结果的影响。本系统完成了电阻和电位器的测量并相应实现LED实时显示和RS232在上位机上实时显示电位器阻值随旋转角度变化曲线。另外,通过上位机设计电阻值,系统便能在被测电阻中筛选出与之相稳合的电阻元件。   Abstract: This paper presents a design of automatic resistance tester that takes STC12C5408AD ultra-low power microcontroller as control core. Circuit through the relay to achieve the automatic change of range, so as to achieve the measurement of the resistance parameters. System uses high-precision resistors as a reference resistor, through voltage proportional calculation method to calculate the resistor values, uses STC12C5408AD to control measure and calculate results, then add the self-calibration circuitry to improve measurement accuracy, simultaneously uses differential pressure method to eliminate the effects of power fluctuations on the results. The system completes the measure of resistors and potentiometers, accordingly achieve LED real-time display and RS232 real-timely displays the potentiometer resistance curve with the rotation angle on the host computer. In addition, through the host computer to design resistance value, the system will be able to filter out the relative stability resistive element in the measured resistance.   关键词: STC12C5408AD;差压法;自动电阻测试仪;RS232   Key words: STC12C5408AD;differential pressure method;automatic resistance tester;RS232   中图分类号:TM934.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)14-0055-02   0 引言   随着电子行业的快速发展,电子产品日新月异,电阻元件作为电子成品电路中最基本的电路元件之一,需求量也不断加大。而对电阻元器件阻值精度的控制是决定了产品质量优劣的关键因素之一。尤其在电子仪表中,需要精密电阻来提高仪表的精度。而对于生产加工电子产品的OEM而言,往往需要直观、快捷又能保证精度的测出电阻值的阻值来保证生产效率。因此,设计一个不仅安全性和可靠性高,而且简易实用的高精度电阻测量仪具有很大的现实意义。利用单片机作为控制核心的智能仪器仪表应用广泛,其具有可靠性高、功耗低、体积小等优点,使得测量仪表更加数字化、智能化和微型化。   2 硬件设计   2.1 电阻测量电路 电阻的测量采用比例法,通过继电器来自动的改变电阻的量程,不同的量程采用不同的比对电阻,通过单片机采集被测电阻两端的电压值来计算被测电阻的阻值,如图2所示。   2.2 自动转换量程电路 当被测电阻的阻值超过电阻测量仪的测量范围时,单片机输出控制信号给继电器,继电器吸合后对应的测量电路通路,从而实现电阻的测量。继电器工作电路图如图3所示。   2.3 单片机STC12C5408AD控制电路 单片机STC12C5408AD通过相应的控制引脚分别与电阻测量电路、自动转换量程电路、LED显示模块及串口通信电路进行连接。被测电阻元件在自动量程转换电路控制下切换至最佳量程,所测电压经单片机内部AD转换电路数字量化后经软件计算,再由LED显示模块和上位机进行显示。   3 软件流程设计   本系统软件设计采用模块化的编程方法,增加了程序的可读性和可移植性,也便于调试。整个软件程序包含初始化函数、测试函数、存储函数、内存数据显示函数、上位机通信函数、自动/手动设置函数等模块,软件设计框图,如图4所示。   4 结论   通过单片机STC12C5408AD对被电阻在路分压值进行初步判断后再经继电器选定最佳量程,由单片机自带AD电路进行数字量化处理,利用差压法消除由于电源波动引起的误差,使测量结果具有一定的测量精度,其方法的最大优点是软件简单、计算量小,相对误差小于1%,操作简单,具有较强的实用性。另外,通过串口通信实现了上位机的显示,使操作具有真观性、交互性。   参考文献:   [1]徐思成,翟卫青.一种新型智能电阻测试仪的设计与实现[J].煤矿机械,2005(10).   [2]晋春,王欣,孙俊,王宝忠.基于MSP430F247的微小电阻测试仪设计[J].传感器与仪器仪表,2010(26).   [3]潘永雄,任德齐.单片机原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2002.


相关内容

  • 自动电阻筛选系统毕业论文
  • 毕 业 论 文(设计) 题 目: 学 院: 学生姓名: 专 业: 班 级: 指导教师: 起止日期: 2012年 5 月 10 日 自动电阻筛选系统设计 摘要 随着电子信息技术的发展,各种实用控制技术已全面渗透到现代工业.农业.服务业的各个领域,越来越多的控制技术在走融合的道路,测控设备的发展也是越来 ...

  • 简易电子秤电路设计
  • 摘要 随着计量技术和电子技术的发展,传统纯机械结构的杆秤.台秤.磅秤等装置逐步被淘汰.而电子秤是将传感器技术.信息处理.电子技术等技术综合一体的现代新型称重仪器.电子秤计量准确.快速方便,并且能实现自动称重和数字显示. 本作品主要以STC89C52单片机为控制核心,针对电子秤的自动称重.单价设置.金 ...

  • 单片机红绿灯电路设计
  • 四川现代职业学院 <单片机原理及应用>课程设计 红绿灯实训报告 题 目:红绿灯项目设计报告 系 别:电子信息技术系 专 业:电子信息工程技术 组 员:贺淼.纪鹏.邵文稳 指导老师:陶薇薇 2014年7月12日 摘要 交通在人们的日常生活中占有重要的地位,随着人们社会活动的日益频繁,这点更 ...

  • 基于GSM网络智能家居系统设计_毕业论文
  • 天津工业大学 毕业设计(毕业设计(论文)论文) 基于GSM网络智能家居系统设计 网络智能家居系统设计 姓 名 名: 院(系)别: 电子与信息工程学院 电子与信息工程学院 专 业 业: 通信工程 通信工程 通信工程 班 级 级: 通信 通信 通信 指导教师:指导教师: 2012年 6 月 6 日 天津 ...

  • 直流电子负载
  • 摘 要 本系统主要以STC89C51单片机为控制核心:设计并制作了一套直流电子负载的装置.包括单片机(MCU).键盘及LCD 显示的人机交互模块.功率控制模块.电压电流检测模块.电源模块和过压过流保护模块.通过运算放大器控制绝缘栅型场效应管(MOS-EFT)漏极电流,并通过A/D.D/A及单片机构成 ...

  • 无线传感器网络课程设计
  • 目 录 摘 要 ........................................................................................................................................... I ...

  • 简易电阻.电容和电感测试仪设计
  • 课程设计任务书 学生姓名: 专业班级: 指导教师: 工作单位: 信息工程学院 题 目: 简易电阻.电容和电感测试仪设计 初始条件: LM317 LM337 NE555 NE5532 STC89C52 TLC549 ICL7660 1602液晶 要求完成的主要任务: 1.测量范围:电阻 100Ω-1M ...

  • 定时开关控制器设计
  • 定时开关控制器设计 摘要:本次设计以STC89C51RC 芯片为核心,辅以必要的外围电路,设计了一个定时器,它由5V 直流电源供电.在硬件方面,除了CPU 外,使用四个七段LED 数码管来进行显示,LED 数码管采用的是动态扫描显示.数码管能够准确显示时.分.5个按键可以实现对定时时间的调整.软件方 ...

  • 微生物燃料电池内阻测试仪设计毕业论文
  • 微生物燃料电池内阻测试仪设计 摘要 微生物燃料电池(MFC) 是一个微生物催化有机化学能直接转化为电能的生物反应器.微生物燃料电池同时能净化污水和收获电能 ,这样可以降低污水处理的成本 ,因而近年来受到了广泛关注.然而 ,目前 MFC输出功率还很低,比普通的氢气燃料电池要低3~4个数量级,微生物燃料 ...