级电信本一班111102010110欧东.docx

电子测量结课报告

题目：数字式万用表的设计
专业：电子信息工程
班级：11级电信本一班
姓名：欧东
学号：
分数：

2013年12月14日

摘要
数字万用表亦称数字多用表，是广大电子技术人员和电子爱好者从事电子测量及维修工作的必备仪表。便携式数字万用表以其功能完善、通用性强、价格低、耗电省、便于携带等显著优点，深爱广大用户的青睐。数字万用表是在20世纪60年代问世的。目前，我国数字万用表的产量已跃居世纪首位，便携式数字万用表的年产量已超过1000万台，产品远销世界100多个国家或区域。
本文介绍一种基于AT89S51单片机的智能型数字式多用表,该系统采用MC14433——31/2位A/D转换器和LED数码显示，可以测量直流电压、交流电压、直流电流和电阻，并且具有键盘选择测量对象、量程和自动量程转换功能。

目录
第1章TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l"_Toc23470"数字万用表简介 1
第2章HYPERLINK\l"_Toc13804"数字万用表设计原理 1
2.1HYPERLINK\l"_Toc12485"系统设计框图 1
2.2HYPERLINK\l"_Toc21550"系统设计方案 PAGEREF_Toc215503
第3章HYPERLINK\l"_Toc23562"数字万用表硬件设计 PAGEREF_Toc235623
3.1HYPERLINK\l"_Toc9310"3½位单片A/D转换器 PAGEREF_Toc93103
3.2HYPERLINK\l"_Toc18713"直流电压测量电路 PAGEREF_Toc187133
3.3HYPERLINK\l"_Toc18806"交流/直流转换电路 PAGEREF_Toc188063
3.4HYPERLINK\l"_Toc1447"电流/电压转换电路 PAGEREF_Toc14473
3.5HYPERLINK\l"_Toc15980"电阻/电压转换电路 PAGEREF_Toc159803
3.6HYPERLINK\l"_Toc7297"自动量程转换模块 PAGEREF_Toc72973
第4章HYPERLINK\l"_Toc14279"数字万用表系统测试 PAGEREF_Toc142793
4.1HYPERLINK\l"_Toc6488"直流电压测试 PAGEREF_Toc64884
4.2HYPERLINK\l"_Toc7850"交流电压测试 PAGEREF_Toc78504
4.3HYPERLINK\l"_Toc1041"直流电流测试 PAGEREF_Toc10414
4.4HYPERLINK\l"_Toc22901"电阻测试 PAGEREF_Toc229014



第1章数字万用表的简介
数字万用表（DMM）亦称数字多用表，是目前在电子检测及维修工作中最常用、最得力的一种工具类数字仪表。它采用的数字化测量技术，通过对连续的模拟量（直流输入电压）的采样将其转换成不连续、离散的数字量，并以十进制数字形式显示出来。由于内部采用了运放电路,内阻可以做得很大,往往在1M欧或更大(即可以得到更高的灵敏度)。这使得对被测电路的影响可以更小，测量精度较高。
传统的指针式万用表功能单一、精度低，已经不能满足数字化时代的需求，而采用单片A/D转换器构成的数字万用表，具有读数方便、精度高，测试功能强、集成度高、微功耗、抗干扰能力强等特点，另外带有单片机的智能型数字万用表更是具有自动校准，自动测量，自动数据处理和实时通讯等多种功能。
目前，数字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，示出强大的生命力。与此同时，由DMM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。

数字万用表设计原理

2.1系统设计方框图
系统测量时，单片机与控制电路控制输入电路进行功能转换，将输入信号转换为符合A/D转换器的输入信号，然后A/D转换器将其输出数据传送到单片机，单片机对数据进行智能处理，最后显示在LED显示器上。

图2.1系统设计方框图
2.2系统设计方案
首先以A/D转换器为核心，设计一个多档的直流电压测量电路，再在此基础上对电路进行扩展,使其能多量程的测量交流电压、直流电流和电阻的测量电路。然后通过单片机编程对各个主要模块的进行智能控制和数据处理，实现对直流电压、交流电压、直流电流和电阻测量对象切换；手动和自动量程转换等功能,并将测量数据转换为人们日常习惯的十进制数字形式显示在LED显示器上。
所以本