基于STC12單片機的數(shù)字萬用表原理圖PCB文件

ID:1039997 · 發(fā)表于 2022-7-20 20:22

基于STC12的數(shù)字萬用表
1.1 背景介紹
基于STC12單片機的數(shù)字萬用表，利用了STC12單片機內(nèi)10位高精度ADC，對外部信號進行采樣，通過一系列信號調(diào)理電路將被側(cè)信號轉(zhuǎn)化成0-5V的直流電壓量，經(jīng)單片處理后顯示測量結(jié)果。并且利用單片機強大的處理控制能力，對輸入量進行自動判別，實現(xiàn)自動量程切換。
1.2 與現(xiàn)有萬用表的不同
基于STC12單片機的數(shù)字萬用表，有較強的可開發(fā)性，可根據(jù)需要編程不同的功能，進而實現(xiàn)多樣化的測試需求。有較高的采樣速度，STC12單片機標(biāo)稱采樣速度300kHz，可以對低頻信號進行連續(xù)采樣，并將采樣結(jié)果儲存在內(nèi)部，需要時將其調(diào)出，得到近似于示波器的結(jié)果，或者可用于變化速度極慢的信號的長周期采樣，將測量結(jié)果進行可視化的呈現(xiàn)。此外還具備微機接口，可以與計算機通信，方便程序升級、數(shù)據(jù)回傳、統(tǒng)計分析的工作。
1.3原理介紹
從該數(shù)字萬用表的電路原理圖可以看到，它主要分為5大部分，由電源網(wǎng)絡(luò)、電壓測量網(wǎng)絡(luò)、電阻測量網(wǎng)絡(luò)、通道選擇網(wǎng)絡(luò)、STC2單片機最小系統(tǒng)組成。電源網(wǎng)絡(luò)由78、79系列線性穩(wěn)壓器構(gòu)成，為電路提供良好的低噪聲電源。電壓測量網(wǎng)絡(luò)由電阻分壓網(wǎng)絡(luò)、限幅放大器、峰值檢波器組成，實現(xiàn)對叫直流電壓的測量。電阻測量網(wǎng)絡(luò)由基準(zhǔn)源、基準(zhǔn)電阻、運放構(gòu)成線性電阻測量電路，該電路輸出電壓與電阻成正比，線性度好，測量準(zhǔn)確。
1.4應(yīng)用效果
基于STC12的數(shù)字萬用表在試制試用過程中，表現(xiàn)良好，電壓測量準(zhǔn)確，電阻測量靈敏。在用于對爐溫?zé)崦綦娮铚y量中十分合適，由于熱敏電阻在熱態(tài)和冷態(tài)電阻值跨越數(shù)個數(shù)量級，傳統(tǒng)萬用表人工換擋、人工記錄數(shù)據(jù)、人工查表計算溫度極不方便，使用該型數(shù)字萬用表，便能實現(xiàn)熱敏電阻值量程自動切換，將熱敏電阻“一度一檔”特性表導(dǎo)入后，可由單片機自行進行插值計算，求出溫度值并上傳計算機，省去了人工作業(yè)的麻煩，且計算結(jié)果比人工查表估計更為準(zhǔn)確。因而該表平時可用于各測控線路回路電源交流電壓，1-5V控制信號電壓，爐絲電阻等通用測量工作，也可兼做溫度記錄處理的專用測量工作，實用性較一般萬用表更強。
讀者如有其他需求，只需改變單片機內(nèi)程序，即可實現(xiàn)功能變換，可玩性也是一般萬用表不可比擬的。

Altium Designer畫的原理圖和PCB圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)

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