基于89C52的二極管特性測試器的設計
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3 設計中遇到的問題及分析
在軟硬件設計全部完成后的測試階段，發(fā)現(xiàn)DA輸出的電壓值在某些點上與理論值不符，具有較大差異并呈現(xiàn)一定的周期性(且都是輸出值比理論值小)。通過初步分析，認為是DA的控制字寫入在某些點上不正確，于是將硬件電路上AD的模擬電壓輸入引腳斷開并直接接在DA電壓輸出腳，并編寫了測試小程序，將0～5 V每次遞增0．02 V對應的控制字寫入DA，用AD測其輸出電壓值并將結果通過串口返回PC，然后將電壓理論值與實測值的差值全部導入Excel，然后在Excel中插入這些值的散點圖，散點圖如圖5所示，0～250 mA電流值分別對應0～5 V的電壓值(圖中截取了0～45 mA這一段)，縱坐標為輸出電壓理論值與實際值的差異值。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/172625.htm
通過觀察散點圖，發(fā)現(xiàn)這些差異值點確實具有周期性，即每組都是8個點的差異值同時較大或較小，從現(xiàn)象上看，由于DA在某些點上能夠正常輸出電壓說明控制端口正常，因而應該是DA數(shù)據(jù)端口上某一位出現(xiàn)故障，導致該位寫到DA中的數(shù)始終是0或者1，而因為輸出值比理論值小，所以判斷是該位始終為零，當DA寫數(shù)時，若該位本來是0，則電壓正常輸出；若該位本來是1，則錯誤的將0寫入DA從而導致DA輸入電壓比理論值小。進一步分析，由于每組大差異值點都是8個，每次步進0.02V，8個點就是0.16V，而二進制數(shù)10000000B對應電壓值為0.156V≈ 0.16V，因此故障為應該是D7位，從而懷疑D7位是否短路到地，通過測試發(fā)現(xiàn)該位連接完全正確，于是懷疑是DA內(nèi)部寄存器故障或單片機故障，而DA內(nèi)部寄存器故障無法檢測，于是檢測單片機是否正常，編寫小程序令單片機所以數(shù)據(jù)引腳全部置1，通過萬用表測試發(fā)現(xiàn)單片機P1.7口(即D7位)為0，其他引腳均正常，于是確定為單片機損壞，更換單片機重新燒寫程序再測試，故障順利排除。
4 系統(tǒng)測試
被測二極管采用1N4118，用2個優(yōu)利德數(shù)字萬用表UT33D作為測量儀器對系統(tǒng)進行測試，其中一個以毫安檔(量程200 mA)與被測二極管串聯(lián)，另一個以直流電壓檔(量程5V)與被測二極管并聯(lián)，在不同的設定電流值下測量二極管的實際電流和電壓，測試結果如表1。
通過測試結果分析可見，該測試器的測量結果可靠，誤差較小，可滿足對二極管的一般測試要求。系統(tǒng)誤差來源主要有系統(tǒng)誤差、DA轉換誤差和AD轉換誤差等，另外電流較大時R6雖然由5個電阻并聯(lián)，但其發(fā)熱對誤差也有一定影響。
5 結束語
本設計以單片機STC89C52芯片為硬件核心部件，利用TLV5613、AD574A、12864液晶顯示器等芯片或器件的相應特性，配合一定的軟件算法，制作了基于STC89C52單片機的二極管特性測試器，實現(xiàn)了對二極管極性和特性的快速判斷和測試。在設計過程中力求硬件電路簡單，充分發(fā)揮軟件編程方便靈活的特點來滿足系統(tǒng)設計要求，預留串口可向PC返回測試數(shù)據(jù)方便分析，可用于一般的二極管特性測試場合。
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