赛区:江西赛区赛区编号:JXB13003 测试人签
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简易电阻测量仪(G题)
摘要:随着电子工业的发展,电子元器件急剧增加,电子元器件的的适应范围越来越广泛,而且智能化逐渐替代旧版产品,在应用中我们常常要测量电阻的大小,因此设计更加可靠,安全,快捷的电阻测量仪,具有极大的现实必要性。本系统由STC89c55单片机作为数据处理和控制核心,通过单片机,经过待测电阻Rx后,由仪表放大器OP07采样并放大Rx两端电压,再经TLC2543转换送回单片机,进行欧姆定律处理计算,并在12864液晶上显示。该测量仪可直接从LCD液晶上读出所测得的电阻值,测量范围为1Ω~10MΩ测量精度高达±1%,通过单片机的计算测量结果,并通过12864LCD液晶屏显示数据。从而实现电阻的测量和显示。通过实际检测,不仅测量简便,读数直观,且测量精度、分辨率也高于一般电桥。
关键词:STC89c55单片机 TLC2543 AD转换 LCD液晶屏运放OP07
1 方案选择与论证
1.1 电阻测试方案比较
电阻测试仪的比较可有多种方案完成,例如利用模拟电路,电阻可用比例运算器法和积分运算器法,电桥检测法.
方案一:可编程逻辑控制器(PLC) 应用广泛,它能够非常方便地集成到工业控制系统中。其速度快,体积小,可靠性和精度都较好,在设计中可采用PLC对硬件进行控制,但是用PLC实现价格相对昂贵,因而成本过高,且对其应用较生疏。
方案二:采用RC振荡回路,通过测量频率来计算相应的阻值,测量范围较宽,但振荡回路受外界干扰较大,测量精度较低,测量误差不易控制。
方案三:采用恒压源分压法,通过测量电压值,采用电压比例计算R值,该方案电路稳定,受外界影响小,测量精度高,且范围较宽,另一方面便于使仪表实现自动化,而且设计时间短,成本低,可靠性高。
综上所述,系统将采用方案三,采用恒压源分压法,更为简便可行,节约成本。
1.2 AD转换方案
方案一:采用ADC0832
ADC0832是串行接口的8位A/D转换器,双通道A/D转换,输出输入电平与TTL/CMOS 相兼容,最高转换时间为32US,体积小,使用简单,价格便宜,但分辨率较低,难以满足测量需求。
方案二:采用12位AD芯片TLC2543,TLC2543为12为串行模数转化芯片,使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转化过程,最高分辨率达4096,在输入电压为0---5V时,电压精度可达到1.2mv。由于采用串行结构,能够节省51单片机的IO口资源,价格适中,外围电路简单等,稳定可靠。在仪表仪器中有广泛的应用。
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经比较系统选用方案二,使用高精度的TLC2543,能够在电路中很好的完成本次系统要求。
1.5量程切换方案
1 可采用硬件编码或选码开关选择,但此法硬件电路较复杂,造价偏高且使用不便。