基于AT89S52自動電阻測試儀的設(shè)計(jì)

　　0 引言

　　隨著科技的進(jìn)步，電子元器件急劇增加，電阻的測量已經(jīng)在測量技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)中應(yīng)用十分廣泛，利用萬用表測量電阻已經(jīng)不能滿足人們的需求，因此，設(shè)計(jì)安全、可靠、方便的電阻測試儀具有極大的現(xiàn)實(shí)必要性。該測量儀還具備自動篩選電阻，自動測量和顯示電位器阻值隨旋轉(zhuǎn)角度變化曲線，可直接從LCD顯示屏上讀出所測得的電阻值，測量精度高達(dá)±0.1%.不僅測量簡便，讀數(shù)直觀，且測量精度、分辨率也高于一般電橋。

　　1.理論分析與計(jì)算

　　1.1 電阻測量原理

　　根據(jù)基爾霍負(fù)電壓定律，兩個(gè)串聯(lián)的電阻和電源串接，兩電阻兩端的電壓是恒等于電源電壓的。改變其中的一個(gè)電阻阻值，其兩端的電壓是隨著阻值的變化而線性變化的，即：

　　因此，只要測得R1兩端的電壓，便可以計(jì)算出R1的阻值。

　　1.2 自動量程轉(zhuǎn)換

　　在自動量程轉(zhuǎn)換功能中，首先對采集來的電壓信號與該檔位的電壓范圍進(jìn)行比較，若該電壓信號在此范圍內(nèi)，則對再次采集的電壓信號進(jìn)行計(jì)算，轉(zhuǎn)換成電阻值進(jìn)行輸出顯示；若該電壓信號不在此范圍內(nèi)，則通過對繼電器的控制，使測量檔位跳轉(zhuǎn)至下一個(gè)檔位。如此循環(huán)，直至拔出電阻或跳出該測量模式。

　　1.3 篩選功能原理

　　當(dāng)測量模式切換到電阻篩選模式時(shí)，可通過鍵盤輸入篩選的電阻阻值和誤差范圍，實(shí)現(xiàn)對在誤差范圍內(nèi)電阻的篩選。其實(shí)現(xiàn)方法為：

　　當(dāng)被測電阻在預(yù)設(shè)阻值范圍內(nèi)時(shí)，在液晶上顯示“符合”;當(dāng)被測電阻不在預(yù)設(shè)阻值范圍內(nèi)時(shí)，在液晶上顯示“不符合”,從而實(shí)現(xiàn)對電阻的篩選。

　　1.4 電位器阻值變化曲線裝置

　　該裝置是通過單片機(jī)控制ULN2003驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，從而帶動電位器的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，改變電位器的阻值。

　　2.硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　本自動電阻測量儀主要有控制器、電源、4*4鍵盤、顯示信號采集電路和檔位控制電路等組成。其框圖如圖1所示。

　　2.1 電源

　　采用輸出為5V/3A的穩(wěn)定性很強(qiáng)的開關(guān)電源為整個(gè)系統(tǒng)供電，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，提高了儀器的可靠性。

　　2.2 鍵盤

　　采用4*4的鍵盤，當(dāng)按下模式切換鍵，輸入模式被啟動時(shí)，可以通過鍵盤輸入相應(yīng)的電阻數(shù)值，鍵盤口與最小系統(tǒng)的接口為P1口，其中C鍵為模式切換鍵，A,E,F鍵為模式設(shè)置鍵。

　　2.3 顯示部分

　　采用12864A-1漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個(gè)中文漢字（16X16點(diǎn)陣）、128個(gè)字符（8X16點(diǎn)陣）及64X256點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM）。接口與單片機(jī)的P0口和P2口相接，采用并行的數(shù)據(jù)傳送方法控制液晶。明顯提高了液晶的顯示速度，在屏幕顯示方面更加穩(wěn)定，并且頁面顯示更加舒適美觀。