基于单片机的数字万用表的设计与实现

基于单片机的数字万用表的设计与实现内容摘要：

值，当它们相等的时候显示 1000，以此类推，所以当 Rx=R0 的时候，表头显示1000，当 Rx= 时显示 500，称之为比例读数特性。 因此我们只要选取 10 不同标准的电阻 并适当的对小数点进行定位，就能得到不同的电阻测量值。 下图是数字万用表多量程电阻档电路 由此可以推 出 R R R R4等 图 图 (PTC)热敏电阻 R与晶体管 T组成了过压保护电路，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 T 发射极将击穿从而限制了输入电压的升高。 同时 R1随着电流的增加而发热，其阻值迅速增大，从而限制了电流的增加，使 T 的击穿电流不超过允许范围。 即 T 只是处于软击穿状态，不会损坏，一旦解除误操作 R1和 T都能恢复正常。 11 （ 5） 交流电压电流测量处理原理 图 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 路的基础上，在分压器或分流器之后加入了一级交流 直流变换器 12 3 数字万用表的硬件配置 用单片机 89S52 和 ADC0809 设计的数字万用表，我们先来了解89S52 、 89S52 芯片的功能 : 89S52引脚框图 13 （ 1）它的主要性能： a、片内存储器包含 8kb的 Flash，可在线编程，擦写次数不少于 1000 次 b 256 字节片内存储器 c 32 位 I/O 口线 d 两个优先权的中断结构、六个中断矢量、八个中断源 e 全双工串行接口 f 3 个 16 位定时计数器 g 两种低功耗模式 h 看门狗 (WDT)定时器 I 具有三级程序锁定位 J POF 是断电表示 K 和 MNS51 产品兼容 L 全静态工作频率 0~33MHz 引脚的功能介绍 VCC +5V GND 接地 ALE 地址锁存允许 /PSEN 程序存储器允许 EA/VPP 为 0—— 访问外部程序存储器 为 1—— 访问内部程序存储器 RST 复位信号输入 XTAL XTAL2 外部晶振 ~ P0 口 ~ P1 口 14 其中 P0口 :具有 8位漏极开路的双向 I/O 口。 作为输出口，每位能驱动 8个 TTL逻辑电平。 引脚用作高阻抗输入时， p0端口写“ 1”。 当访问外部程序存储器和数据存储器时， P0口也被作为 8位地址 /数据复用。 在这种模式下， P0不具有内部上拉电阻；在程序校验时，需外部上拉电阻，输出指令字节。 P1口： P1口是一个具有内部上拉电阻的 8位双向 I/O 口， p1输出缓冲器能驱动 4个 TTL 逻辑电平。 此外， /计数器 2的外部计数输入和定时器 /计数器的触发输入，具体如下 ： T2（定时器 /计数器 t2的外部计数输入），时钟输出 ： T2EX(定时器 /计数器 t2 的捕捉 /重载触发信号和方向控制 ) ： MOSI(在系统 编程用 ) : MISO(在系统编程用 ) :SCK(在系统编程用 ) P2 口： p2 口是一个具有内部上拉电阻的 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，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流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时， p2 口送出高八位地址： P3口： p3口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O口， p3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，将输出电流。 ~ P2 口 ~ P3 口 15 RST:复位信号输入。 当振荡器工作时， RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。 ALE/PROG:访问外部程序存储器时， ALE 输出脉冲用于锁存地址的低 8位字节。 在 Flash编程时，此引脚也用作编程输入脉冲。 在一般情况下 ,ALE 以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的脉冲信号，可用来作为外部定时器或时钟使用。 然而，要注意，在每次访问数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。 EA/VPP:外部程序存储器访问允许控制信号。 使 CPU 访问外部程序存储器（ 0000H~FFFFH）， EA必须接 GND。 为了执行内部程序指令，应该接 Flash 编程期间， EA 也接收 12伏 VPP电压。 XTAL1:振荡器反向放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2：振荡器反向放大器的输出端。 ADC0809 ADC0809 是美国国家半导体公司生产的 CMOS工艺 8通道， 8位逐次逼近式 A/D 模数转换器。 16 图 （ 1）主要特性 a 8 个模拟量输入， 8 位 A/D 转换器。 b 具有转换起停控制端。 c 转换所需时间 100μ s(时钟为 640KHz 时 )， 130μ s（时钟为500KHz 时）。 d 单个 +5V 电源供电。 e 0～ +5V 是模拟输入电压的范围。 f 40～ +85 摄氏度是允许的工作温度。 g 低功耗，约 15mW。 (2) 引脚功能 a IN0～ IN7： 8路模拟量输入端。 b 21～ 28： 8位数字量输出端。 17 c ADDA、 ADDB、 ADDC：地址线， ADDC是高地址， ADDA 是低地址。 d ALE：地址锁存允许信号，输入端，高电平有效。 e START： A/D 转换启动信号。 f EOC： A/D 转换结束信号， (=0 时 )正在进行转换、（ =1）转换结束。 g OE： 数据输出 允许信号。 (=0)输出数据线呈高阻， (=1)输出转换到的数据。 h CLK：时钟脉冲输入端。 i REF（ +）、 REF（ ）：基准电压。 j Vcc：电源，单一 +5V。 k GND：地。 图 18 A、 B、 C是地址输入线，用于选通 IN0IN7模拟量输入。 如下面选择表 ： C B A 选择的通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 TEC6122 TEC6122共阴极 8X8段 LED 数码管显示驱动电。