picf电阻检测测验仪设计与开发

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1、基于PIC18F452的自动电阻测试仪的设计赖文治叶志能袁晓翔指导老师：杨黎葛建新摘要：本文介绍了一种简易的自动电阻测试仪设计。该测试仪采用伏安法来测量电阻的阻值，去除了因测试电流不稳定而造成的测试结果误差较大的情况。本测试仪选用PIC18F452单片机、性能优质的LM358运放、高精度5环电阻作为标准电阻来实现系统的设计。仪器的测量范围为0Ω~10MΩ，测量精度为1%，测试仪还具有LCD显示、电阻自动筛选、自动测量各显示电位器阻值随旋转角度变化曲线等功能。该测试仪具有低功耗、可复性好、携带方便、性价比高等特点，适用于电子产品维修，作教学仪器的使用。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖

2、。关键词：伏安法；PIC18F452；曲线显示1、引言目前，随着电子工业的发展，电子元件的急剧增加，电阻元件的应用范围也逐渐广泛起来，在日常的应用中我们常常要测量电阻的阻值大小。因此设计可靠、安全、便捷的电阻测量仪器具有极大的现实必要性。电阻的测试发展已经相当久远，测量电阻的仪表种类繁多，所依据的原理也是各种各样，但各有长短。一般数字测量的方法都存在计算繁杂，并且很难实现智能化。目前测量电阻的方法主要有定义法、比例法、变换法。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。最简单的方法就是根据R的定义式来测量。用电流表和电压表测出通过电阻的电流和电阻两端的电压，根据欧姆定律R=U/I求得电阻。这

3、种测量方法需要同时测出电流和电压这2个模拟量，电路实现上比较困难。而数字万用表欧姆档采用比例法来测量，是把被测电阻与标准电阻进行比较。这种测量方法的精度变化大，若要较高的精度，必须提高标准电阻的精度，这往往又难于实现。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。本设计采用比例法来测量电阻阻值，首先把电阻R的阻值转换成与之对应的电压信号Vr，这就可以把模拟量转换为数字量，然后用单片机来测量电压。根据电阻阻值与电压之间的对应关系，再经过单片机内部处理，将电压转换为电阻值，并显示出来。这种方法测量的范围比较宽，也便于实现仪表的智能化。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。2、系统方案比较与选择方案一利用555单稳

4、态触发器和A/D转换器实现利用单稳或电容充放电规律等，可以把被测电阻量的大小转换成脉冲的宽窄，即脉冲的宽度Tx与Rx成正比。只要把此脉冲和频率固定不变的方（以下称为时钟脉冲）相与，便可以得到计数脉冲，将它送给数字显示器。如果时钟脉冲的频率等参数合适，便可实现测量电阻。其电路基本原理如图所示：彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。图1：方案一原理图基本原理是将电阻阻值转化为频率，然后测量出转化后的频率，最后根据一定的关系即可得出待测电阻阻值。方案二、变换为电压测量电阻阻值采用伏安法测量电阻阻值，其系统框图如图2所示。本系统主要由5部分组成：中央处理器PIC18F452、电阻/电压转换模块

5、、数字及图象显示模块、键盘模块、电机旋转电位器模块。将电阻通过电阻/电压转换模块输出一个A/D采集信号给单片机。中央处理器根据采集的电压信号通过内置程序处理转换成电阻阻值并输出显示。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。图2：变换为电压测量电阻阻值系统框图依照以上两种电路的设计原理根据竞赛试题的要求，应用方案二来实现比应用方案一来实现更能做到竞赛要求精度及其稳定性。因此，本测试仪的设计选用方案二来实现。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。3、原理分析与计算3.1电阻测量原理利用伏安法进行测量的原理是通过比较标准电阻与被测电阻的电位差的方法实现电阻测量，该方法消除了测试电流不稳定对测量结果产生的影响。

6、具体原理如图1所示。首先将测试电压Vi=5V加载到标准电阻和被测电阻组成的串联回路，然后采集Q点电压Vad，则茕桢广鳓鯡选块网羈泪。I=（5V-Vad）/Rs（1）Rx=Vad/I（2）又根据单片机内部A/D转换方式，及输入A/D转换的基准电压为2.5V，则Vad=2.5*Tad/1.23（3）（注：Tad为A/D采样10位存器的值。）由（1）、（2）、（3）式可得Rx=Tad*Rs/（2046-Tad）图3：电阻测量原理3.2自动量程转换与筛选功能3.2电位器阻值变化曲线装置4、电路与程序设计4.1电路整体结构4.2中央处理器PIC18F4524.3电源电路设计PIC

7、18F452系统模块电路中电源电路的设计采用了LM7809及LM7805三端稳压块设计组成。使用三端稳压组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜市场采购也简单。电路接线图如图4所示，电压输入端口联接12V直流电源输入，经过LM7809后输出9V供给电阻/电压转换模块使用，LM7809输出端再经过LM7805稳出5V提供给系统使用。输出端联接一个LED发光二极管做电源指示灯，方便判断电源供电是否正常，同时输出端接出5组5V供电端口方便其它模块供电连接。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。图