毕业设计方案基于单片机的数字万用表设计.doc

毕业设计（论文）题 目：基于单片机数字万用表设计英文题目：THE DESIGN OF DIGITAL MULTITESTER BASED ON MONOLITHIC INTEGRATED CIRCUIT 学生姓名 学 号 指引教师 职称 专 业 摘 要本次设计用单片机芯片AT89s52设计一种数字万用表，可以测量交、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、显示某些、报警某些、AD转换和控制某些构成。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，这样保证了系统实时性。核心词 数字万用表 AT89S52单片机 AD转换与控制 AbstractThis design is design a digital universal meter with chip AT89s52 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 AT89S52 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. Keyword：Digital universal meter AT89S52 one-chip computer AD changes and controls 目 录摘 要iAbstractii绪 论51. 数字万用表设计背景71.1数字万用表设计目和意义71.2 数字万用表设计根据71.3数字万用表设计重点解决问题72 数字万用表总体设计方案72.1数字万用表基本原理72.2 数字万用表硬件系统设计总体框架图132.3硬件电路设计方案及选用芯片简介142.3.1 设计方案142.3.2 芯片选取及功能简介142.4数字万用表硬件设计252.4.1分模块详述系统各某些实现办法252.4.2 数字万用表控制硬件整体构造图302.4.3 电路工作过程描述303. 系统软件与流程图323.1 电路功能模块323.2系统总流程图323.3物理量采集解决流程343.4电压测量过程流程图343.5电流测量过程流程图363.6电阻测量过程流程图373.7电容测量过程流程图39结 论40致 谢41参照文献42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，把持续模仿量转换成不持续、离散数字形式并加以显示仪表。老式指针式万用表功能单精度低，不能满足数字化时代需求，采用单片数字万用表，精度高、抗干扰能力强，可扩展尾强、集成以便，当前，由各种单片机芯片构成数字电万用表，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，显示出强大生命力。数字万用表具备如下几点特点：1）显示清晰直观，计数精确为了提高观测清晰度，新型手持式数字用用表（HDMM）已普遍采用字高为26mm大屏幕LCD（液晶显示屏）。有些数字万用表还增长了背光源，以便于夜间观测读数。2）显示位数数字万用表显示位数普通为3位半到8位半。3）精确度高精确度是测量成果中系统误差与随机误差综合。它表达测量成果与真值一致限度，也反映了测量误差大小，精确度愈高，测量误差愈小。数字万用表精确度远优于指针万用表。4）辨别力高数字万用表在最低电压量程上末位1个字所代表电压值，称作仪表辨别力，宏观世界反映了仪表敏捷度高低。辨别力随显示位数增长而提高。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（）、二极管正向压降（Uf）、等等。新型数字万用表大多增长了下述测试功能：读数保持（HOLD）、逻辑（LOGIC）测试等等。6）测量范畴宽数字万用表可满足常规电子测量需要。智能数字万用表测量范畴更宽。7）测量速率快数字万用表在每秒钟内对被测电压测量次数叫测量速率，单位是“次/秒”。它重要取决于A/D转换器转换速率。普通数字万用表测量速率为25次/秒。有能达到20次/秒以上，另有某些比这个还要高得多。数字万用表可满足不同顾客对测量速率需要。8）输入阻抗高数字万用表电压挡具备很高输入阻抗，普通为1010000M，从被测电路上吸取电流小，不会影响被测信号源工作状态，能减小由信号源内阻引起测量误差。9）集成度高，微功耗新型数字万用表普遍采用CMOS大规模集成电路A/D转换器，整机功耗很低，3位半，4位半手持式数字万用表整机功耗仅几十毫瓦，可用9V叠层电池供电。10）保护功能完善，抗干扰能力强数字万用表具备比较完善保护电路，过载能力强，新型数字万用表还增长了高压保护器件，能防止浪涌电压。本设计就是基于这个基本设计一种基于单片机数字万用表。该设备具备直观简朴长处。并且能进一步阐明万用表测量原理。能直观理解万用表各个某些构造和测试原则。 1. 数字万用表设计背景在本章中重要简介了系统设计原则和总体方案及系统概述等。1.1数字万用表设计目和意义数字万用表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用一种基本测量，已被广泛应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，示出强大生命力。随着时代科技进步，数字万用表功能越来越强大，把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。1.2 数字万用表设计根据依照数字万用表原理，结合如下设计规定：“设计一种数字万用表，可以测量交、直流电压值，直流电流、直流电阻，四位数码显示。实现多级量程直流电压测量，其量程范畴是200mv、2v ,20v,200v和500v.实现多级量程交流电压测量，其量程范畴是200mv、2v ,20v,200v和500v.实现多级量程直流电流测量，其量程范畴是2mA，20mA，200mA、2A和20A.实现多级量程电阻测量，其量程范畴是200、2k ,20k,200k和2M。”以及电容测量电路。由此设想出如下解决办法，即数字万用表系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、电容测试芯片电路、51单片机最小系统、显示某些、报警某些、AD转换和控制某些构成。为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障。1.3数字万用表设计重点解决问题本设计重点要解决问题是对不同量程各种测量内容转换，尚有就是各某些电路组合成一种完整数字万用表，而难点解决问题就是程序设计，要保正其可行性从而保证设计对的性。2 数字万用表总体设计方案2.1数字万用表基本原理数字万用表最基本功能是可以测量交直流电压，交直流电流，尚有可以测量电阻，数字万用表基本构成见图2.1。图2.1数字万用表基本构成下面咱们分别简介各个某些构成：1）、模数(A/D)转换与数字显示电路常用物理量都是幅值(大小)持续变化所谓模仿量(模仿信号)。指针式仪表可以直接对模仿电压、电流进行显示。而对数字式仪表，需要把模仿电信号(普通是电压信号)转换成数字信号，再进行显示和解决(如存储、传播、打印、运算等)。数字信号与模仿信号不同，其幅值(大小)是不持续。这种状况被称为是“量化”。若最小量化单位(量化台阶)为，则数字信号大小一定是整数倍，该整数可以用二进制数码表达。但为了能直观地读出信号大小数值，需通过数码变换(译码)后由数码管或液晶屏显示出来。例如，设=0.1，咱们把被测电压与比较，看是多少倍，并把成果四舍五入取为整数 (二进制)。普通状况下，1000即可满足测量精度规定(量化误差1/1000=0.1%)。最常用数字表头最大示数为1999，被称为三位半()数字表。对上述状况，咱们把小数点定在最末位之前，显示出来就是以mV为单位被测电压大小。如：是 (0.1)1234倍，即=1234，显示成果为123.4()。这样数字表头，再加上电压极性鉴别显示电路，就可以测量显示-199.9199.9电压，显示精度为0.1。由上可见，数字测量仪表核心是模数(A/D)转换、译码显示电路。A/D转换普通又可分为量化、编码两个环节。2) 、多量程数字电压表原理在基准数字电压表头前面加一级分压电路(分压器)，可以扩展直流电压测量量程。如图2.2所示，为电压表头量程(如200)，为其内阻(如10)，、为分压电阻，为扩展后量程。 图2.2分压电路原理 图2.3多量程分压器原理由于rr2，因此分压比为扩展后量程为多量程分压器原理电路见图2.3，5档量程分压比分别为1、0.1、0.01、0.001和0.0001，相应量程分别为、200、20、2和200。采用图3分压电路虽然可以扩展电压表量程，但在小量程档明显减少了电压表输入阻抗，这在实际使用中是所不但愿。因此，实际数字万用表直流电压档电路为图2.4所示，它能在不减少输入阻抗状况下，达到同样分压效果。图2.4 使用分压电路例如：其中200档分压比为别的各档分压比可同样算出。实际设计时是依照各档分压比和总电阻来拟定各分压电阻。如先拟定再计算档电阻再逐档计算、。尽管上述最高量程档理论量程是，但普通数字万用表出于耐压和安全考虑，规定最高电压量限为1000。换量程时，多刀量程转换开关可以依照档位自动调节小数点显示，使用者可以便地直读出测量成果。3）、多量程数字电流表原理测量电流原理是：依照欧姆定律，用适当取样电阻把待测电流转换为相应电压，再进行测量。如图2.5，由于，取样电阻上电压降为即被测电流 图2.5电流测量原理 图2.6多量程分流器电路若数字表头电压量程为，欲使电流档量程为，则该档取样电阻(也称分流电阻)为 如=200，则=200档分流电阻为。多量程分流器原理电路见图2.6。图2.6中分流器在实际使用中有一种缺陷，就是当换档开关接触不良时，被测电路电压也许使数字表头过载，因此，实际数字万用表直流电流档电路为图2.7所示。 图2.7实用分流器电路图2.7中各档分流电阻阻值是这样计算：先计算最大电流档分流电阻再计算下一档依次可计算出、和。图2.8 AC-DC变换器原理简图图中BX是2A保险丝管，电流过大时会迅速熔断，超过流保护作用。两只反向连接且与分流电阻并联二极管D1、D2为塑封硅整流二极管，它们起双向限幅过压保护作用。正常测量时，输入电压不大于硅二极管正向导通压降，二极管截止，对测量毫无影响。一旦输入电压不不大于0.7，二极管及时导通，两端电压被限制住(不大于0.7)，保护仪表不被损坏。4）、交流电压电流测量解决原理数字万用表中交流电压，电流测量电路是在直流电压、电流测量电路基本上，在分压器或分流器之后加入了一级交流-直流(AC-DC)变换器，图2.8为其原理简图。 该AC-DC变换器重要由集成运算放大器、整流二极管、RC滤波器等构成，还包括一种能调节输出电压高低电位器，用来对交流电压档进行校准之用。调节该电位器可使数字表头显示值等于被测交流电压有效值。同直流电压档类似，出于对耐压、安全面考虑，交流电压最高档量限普通限定为700(有效值)。5）、电阻测量原理图2.9电阻测量原理数字万用表中电阻档采用是比例测量法，其原理电路见图2.9。 由稳压管ZD提供测量基准电压，流过原则电阻和被测电阻电流基本相等(数字表头输入阻抗很高，其取用电流可忽视不计)。因此A/D转换器参照电压和输入电压有如下关系： 即图2.10电阻测量依照所用A/D转换器特性可知，数字表显示是与比值，当=时显示“1000”，=0.5时显示“500”，以此类推。因此，当时，表头将显示“1000”，当时显示“500”，这称为比例读数特性。因而，咱们只要选用不同原则电阻并恰本地对小数点进行定位，就能得到不同电阻测量档。如对200档，取=100，小数点定在十位上。当=100时，表头就会显示出100.0。当变化时，显示值相应变化，可以从0.1测到199.9。又如对2档，取，小数点定在千位上。当变化时，显示值相应变化，可以从0.001测到1.999。别的各档道理相似，同窗们可自行推演。数字万用表多量程电阻档电路见图10。由上分析可知，图2.10中由正温度系数(PTC)热敏电阻与晶体管构成了过压保护电路，以防误用电阻档去测高电压时损坏集成电路。当误测高电压时，晶体管发射极将击穿从而限制了输入电压升高。同步随着电流增长而发热，其阻值迅速增大，从而限制了电流增长，使击穿电流不超过容许范畴。即只是处在软击穿状态，不会损坏，一旦解除误操作，和都能恢复正常。6）、电容测量原理电容测量是依照电容充电原理其充电电压与时间成一定指数关系。依照电压和时间可以计算出电容值。2.2 数字万用表硬件系统设计总体框架图如下图2.11所示，本万用表由如下几某些功能构成，复位电路、震荡电路、ADC输入、被测量显示、超限报警、ADC使能控制。复位电路用来清零，进行下一次测量；震荡电路用来消除某些外来干扰，使电路工作更加稳定；ADC输入则是将输入量进行AD转换；测量显示就是显示测量数值；超限报警某些则是用作当测量量超过量程范畴时发出警报，以便提示顾客更改大量程；ADC使能控制则用来对输入量进行控制，容许输入或者不容许。复位电路震荡电路ADC输入被测量显示超限报警ADC使能控制89s52图2.11. 总体电路设计原理图2.3硬件电路设计方案及选用芯片简介2.3.1 设计方案用单片机AT89S52与ADC0809设计一种数字万用表，配合分流电阻、分压电阻、基准电阻可以测量交、直流电压值，直流电流、直流电阻，四位数码显示。实现四级量程直流电压测量，其量程范畴是2v ,20v,200v和500v.实现四级量程交流电压测量，其量程范畴是2v ,20v,200v和500v.实现四级量程直流电流测量，其量程范畴是2mA,20mA,200mA和2A.实现四级量程电阻测量，其量程范畴是2k ,20k,200k和2M.，并且有超过量程状况发生时，蜂鸣器发声报警。2.3.2 芯片选取及功能简介1、AT89S52芯片功能特性描述AT89S52引脚框图：图2.12 AT89S52芯片引脚图AT89S52 重要性能：1、与MCS-51 单片机产品兼容2、8K 字节在系统可编程Flash 存储器3、1000 次擦写周期4、全静态操作：0Hz33Hz 5、三级加密程序存储器6、32 个可编程I/O 口线7、三个16 位定期器/计数器8、八个中断源9、全双工UART 串行通道10、低功耗空闲和掉电模式l 1、掉电后中断可唤醒l2、看门狗定期器13、双数据指针l 4、掉电标记符方框图：图2.13 AT89S52内部框图功能特性描述：AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具备8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash容许程序存储器在系统可编程，亦适于常规程器。在单芯片上，拥有机灵8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效解决方案。AT89S52具备如下原则功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定期器，2 个数据指针，三个16 位定期器/计数器，一种6向量2级中断构造，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。此外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选取节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，容许RAM、定期器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一种中断或硬件复位为止。VCC ：电源GND：地P0 口：P0口是一种8位漏极开路双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具备内部上拉电阻。在flash编程时，P0口也用来接受指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。P1 口：P1 口是一种具备内部上拉电阻8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低引脚由于内部电阻因素，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定期器/计数器2外部计数输（P1.0/T2）和时器/计数器2触发输入（P1.1/T2EX），详细如下表所示。在flash编程和校验时，P1口接受低8位地址字节。表2.1 P1口第二功能P2 口：P2 口是一种具备内部上拉电阻8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低引脚由于内部电阻因素，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX DPTR）时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器内容。在flash编程和校验时，P2口也接受高8位地址字节和某些控制信号。P3 口：P3 口是一种具备内部上拉电阻8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低引脚由于内部电阻因素，将输出电流（IIL）。P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash编程和校验时，P3口也接受某些控制信号。表2.2 P3口第二功能RST：复位输入。晶振工作时，RST脚持续2 个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完毕后，RST 脚输出96 个晶振周期高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8 位地址输出脉冲。在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。在普通状况下，ALE 以晶振六分之一固定频率输出脉冲，可用来作为外部定期器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址为8EHSFR第0位置 “1”，ALE操作将无效。这一位置 “1”，ALE 仅在执行MOVX 或MOVC指令时有效。否则，ALE 将被薄弱拉高。这个ALE 使能标志位（地址为8EHSFR第0位）设立对微控制器处在外部执行模式下无效。PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。当AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN将不被激活。EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H 到FFFFH外部程序存储器读取指令，EA必要接GND。为了执行内部程序指令，EA应当接VCC。在flash编程期间，EA也接受12伏VPP电压。XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路输入端。XTAL2:振荡器反相放大器输出端。Flash 编程并行模式：AT89S52 带有用作编程片上Flash 存储器阵列。编程接口需要一种高电压（12V）编程使能信号，并且兼容常规第三方Flash 或EPROM 编程器。AT89S52 程序存储阵列采用字节式编程。编程办法：对AT89S52 编程之前，需依照Flash 编程模式表和图13、图14 对地址、数据和控制信号设立。可采用下列环节对AT89S52 编程：1在地址线上输入编程单元地址信号2在数据线上输入对的数据3激活相应控制信号4把EA/Vpp 升至12V 5每给Flash 写入一种字节或程序加密位时，都要给ALE/PROG 一次脉冲。字节写周期时自身定制，典型值仅50us。变化地址、数据重复第1 步到第5 步懂得所有文献结束。Data Polling AT89S52 用Data Polling 作为一种字节写周期结束标志特性2、ADC0809简介ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微解决机兼容控制逻辑CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。（1）ADC0809内部逻辑构造 图2.14 ADC0809内部逻辑构造上图可知，ADC0809由一种8路模仿开关、一种地址锁存与译码器、一种A/D转换器和一种三态输出锁存器构成。多路开关可选通8个模仿通道，容许8路模仿量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完数据。（2） 引脚构造 图2.15 ADC0809引脚构造图IN0IN7：8条模仿量输入通道 ADC0809对输入模仿量规定：信号单极性，电压范畴是05V，若信号太小，必要进行放大；输入模仿量在转换过程中应当保持不变，如若模仿量变化太快，则需在输入前增长采样保持电路。 地址输入和控制线：4条 ALE为地址锁存容许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线地址信号进行锁存，经译码后被选中通道模仿量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0IN7上一路模仿量输入。通道选取表如下表所示。表2.3 地址输入线通道选取CBA选取通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7数字量输出及控制线：11条 ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表白转换结束；否则，表白正在进行A/D转换。OE为输出容许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到数据。OE1，输出转换得到数据；OE0，输出数据线呈高阻状态。D7D0为数字量输出线。 CLK为时钟输入信号线。因ADC0809内部没有时钟电路，所需时钟信号必要由外界提供，普通使用频率为500KHZ， VREF（），VREF（）为参照电压输入。 ADC0809应用阐明：（1） ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。 （2） 初始化时，使ST和OE信号全为低电平。 （3） 送要转换哪一通道地址到A，B，C端口上。 （4） 在ST端给出一种至少有100ns宽正脉冲信号。 （5） 与否转换完毕，咱们依照EOC信号来判断。 （6） 当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换数据就输出给单片机了。 3、TEC6122简述（1）概述TEC6122共阴极8X8段LED数码管（8X8点阵）显示驱动电路是全定制专用集成电路。该电路由开机自清电路、振荡电路、位扫描驱动电路、8X8 bit移位寄存器电路、8X8 bit数据锁存器电路、段多路选取器驱动电路构成。它可与各种型号微解决器串行口或并行口interface,专供驱动8位X8段共阴极LED数码管（8X8LED点阵）。（2）特点工作电压：+4V+6V位扫描驱动电流80mA（VDD=+5V）段扫描驱动电流10mA（VDD=+5V）可驱动高彩色LED管可通过N个TEC6122级联实行NX8位LED显示管脚间距2.54mm ,原则24pin窄塑封双列直插封装（3）位扫描共阴极LED显示原理位扫描共阴极LED显示原理图及位扫描波形如附图。位扫描信号接S1，S2，S8顺序依次浮现，循环重复。S1显示第一位（个位），S2显示第二位（十位），依次地S8显示第八位（千万位）。要显示段码A，B，DP是由S1S8依次分别选通送出，S1送A1，B1，DP1，显个位，其他位不显示。同样地S8送出A8，B8，DP8，显千万位，其他位不显示，这就是位扫描共阴极LED显示原理。表2.4 字符段码表字形A B C D E F G DP16进制代码（无小数点）16进制代码（有小数点）011111100FCHFDH10110000060H61H211011010DAHDBH311110010F2HF3H40110011066H67H510110110B6HB7H610111110BEHBFH711100000E0HE1H811111110FEHFFH911110110F6HF7HA11101110EEHEFHB001111103EH3FHC100111009CH9CHD011110107AH7BHE100111109EH9FHF100011108EH8FHP11001110CEHCFHH011011106EH6FH不显示0000000000H01H（4）逻辑简要阐明图2.16 TEC6122逻辑图加电自清电路：片内加电自清电路使8X8bit段移位寄存器，8X8Bit段数据锁存器，振荡时钟分频电路清“0”，清“0”期间LED不显示，开机自清后LED显示“0”。振荡电路，位扫描驱动电路：振荡电路是RC振荡器,R在电路内部，只需外加电容470PF到GND(地)就构成RC振荡器，振荡脉冲经分频组合成S1S8位扫描驱动信号。S1驱动第一位(个位）, ，S8驱动第八位（千万位）。S1S8是开路输出，LED是这它负载。S1S8输出受OEN控制，OEN=1，容许输出，OEN=0，S1S8输出为高阻状态（三态）。8X8bit串行移位寄存器：8X8bit串行移位寄存器SI为数据输入，SO为数据输出，SCP为移位脉冲。送入串行移位寄存器中数是A，B，DP段数据，不是BCD码数据。每次送入8bit段码数据A、B、C、D、E、F、G、DP，DP是最低位，最先送入。A是高位，最后送入。移入串行移位寄存器中段码数据最先进入是第一位（十进制个位），最后进入是第八位（十进制千万位），上述这种商定，是顾客编程时必要遵循。段数据锁存器，多路选取器，段驱动器：移入8X8 bit串行移位寄存器中段码数据在LCP打入锁存器脉冲作用下，锁存到8X8 bit段数据锁存器。数据锁存器中段码经多路选取器，S1时送第一位（个位）A1,B1,DP1，段码显示;依次地,S8送第8位（千万位）A8，B8，DP8，段码显示。段码A，B，C，D，E，F，G，DP输出受OEN控制，OEN=1，容许输出。OEN=0，禁止输出，A，B，C，D，E，F，G，DP为高阻状态（三态）。（5）引脚信号及功能阐明：SI：串行数据输入。输入数据由微解决器（计算机）程序给出。SCP：串行移位脉冲。移位脉冲个数由微解决器（计算机）程序控制。SO：8X8bit串行移位寄存器数据输出。SO接下一种TEC6122电路SI，可扩展N个TEC6122电路。LCP：把8X8 bit串行移位寄存器中数锁存到8X8 bit段数据锁存器打入脉冲，高电平有效。打入数据锁存器目是上一种数据显示和下一种数据准备（移位）可同步进行。同步也可防止数据移位过程中显示数据乱闪烁。实际使用过程中LCP连接有二种办法： A、普通办法是把LCP直接连到TEC6122电源VDD上因LCP=1,总选通，数据移位太慢，数据移位过程被显示了出来，数据也许会乱闪烁。B、用一种单片机端口驱动。数据移位前，LCP=0，数据移位完毕，发LCP脉冲，把串行移位寄存器中数并行打入数据锁存器显示。多片级连使用时，CP可做片选信号使用。数据移位前，LCP=0，数据移位完毕，发LCP脉冲，把串行移位寄存器中数并行打入数据锁存器显示。OEN：输出容许信号，高电平有效。OEN=1，容许位扫描信号一S1一S8输出，容许段A，B，DP输出。OEN=0，一S1一S8为高阻状态（三态），A，B，DP为高组状态（三态）。OEN二种用法同LCP。A，B，DP：段输出信号，开路输出，LED做负载。S1S8：位扫描驱动信号，S1是第一位（十进制个位），S2是第二位（十进制十位）， S8是第8位（十进制千万位）。OSC：振荡电路输入端。微解决器产生移位脉冲与显示扫描信号S1S8是异步工作。微解决器任务是把要显示数据移入8X8 bit串行移位寄存器，然后打入8X8 bit数据锁存器，背面就由S1S8控制显示。振荡电路是一种RC振荡器。R做在电路内部，OSC外接电容约470PF到GND（地）构成RC振荡器。振荡器只供显示扫描用，频率大小规定不是太严格，只要LED显示不要浮现闪烁即可，普通S1S8频率为1KHz2KHz。2.4数字万用表硬件设计2.4.1分模块详述系统各某些实现办法一、电源某些 由于高压交流电会对弱电系统产生干扰，影响系统稳定性，而电池之类电源又存在维护不以便和电压电流衰减等缺陷，因此本次设计采用外部稳压电源供电，这里选用普通12V 500MA输出交流稳压电源输入，该电池容量大，电压衰减影响比较小，输出稳定，电路如下图。图2.17 电源电路在图2.9电路里稳压器7805压降是2.5V，偏移电流是6mA，咱们需要电压是5V，电路提供电压是9V，则电阻承担电压为1.5V，由此得 R=U/I=(9-5-2.5)V/6mA=200欧姆二、输入端图2.18 万用表正表笔输入端电路被测量量输入端通过表笔流经保险丝，这样做是为了起到保护作用,防止过压过流而烧坏元器件背面接2个二极管。三、分流电阻图2.19 分流电阻电路如上图，使用有一定规律R8R12电阻组合构成精密电阻分流器，可以实现分流大电流目，即20A电流一律衰减到200MA.通过测量参照电压通过计算得到实际电流值。四、分压电阻图2.20 分压电阻电路如上图，使用有一定规律R2R6电阻组合构成精密电阻分压器，可以实现分流大电压目，即0500V电压一律衰减到200mV如下，通过测量参照电压通过计算得到实际电压值。五、基准电阻图2.21 基准电阻电路测量电阻与测量电流或者电压同样重要，俗称“三用表”，运用数字电压表做成多量程电阻表，采用是“比例法”测量，因而，它比起指针万用表电阻测量来具备非常精确精度，并且耗电很小，上图示中所配备一组电阻就叫“基准电阻”，就是通过切换各个接点得到不同基准电阻值，再由AD0809参照电压Vref与被测电阻上得到电压V测进行“比例读数”，当两者电压相等时，显示就是 V测/Vref*500=500