31-基于51单片机的数字万用表设计

具体实现功能

系统由AT89S52单片机+AT24C02数据存储模块+按键模块+LCD1602显示+报警模块等构成。

具体功能:万用表能够切换测量电压值、电流值以及电阻值，并且以四位数码显示，短路时会报警。

1、电压测量范围0-20V，测量误差0.05V；

2、电流测量范围0-200mA，测量误差0.5mA；

3、电阻测量范围0-1000欧，误差2欧左右；

4、测短路：将待测两点用导线相接，蜂鸣器发出声音则为短路。

设计背景

数字万用表亦称数字多用表，简称DMM（Digtial Multimeter）。它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续的、离散的数字形式并加以显示的仪表。传统的指针万用表功能单精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字万用表，精度高、抗干扰能力强，可扩展强，集成方便，目前，由各种单片机芯片构成的数字电万用表，已经被广泛应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，显示出强大的生命力。

硬件设计

用单片机STC89S52与ADC0832设计一个数字万用表，运用电阻的分压分流，形成电压测试电路、电流测试电路和电阻测试电路，并且运用四位数码显示。为了设计简单和硬件的易于实现以及可操作性，利于滑动变阻器做分压分流，但是这样做的后果就是使万用表的量程变小。那么实现电压测量的测量范围是0~20V，实现电流测量的范围是0~200mA，实现电阻测量的范围是0~1K。在实际生产工作中这样的量程显然是不能满足我们的实际需要的，但是在毕业设计中为了体现原理和实际操作的可实现性使用本方法。

软件设计

本设计重点要解决的问题是对不同量程的各种测量的转换，还有就是各部分电路组合成一个完整的数字万用表，所设计的万用表能够测量电压值、电流值以及电阻值，并且以四位数码显示。而难点解决的问题就是程序的设计，要保证其可行性从而保证设计的正确性。利用A/D模数转换器将连续的模拟信号、模拟量转换成离散的、不连续的数字量，通过程序利用相应的对应关系显示出简单易懂的数字量，从而完成数字万用表的功能。

原理图

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。

程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。

仿真实现

本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。