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基于STC12的數字萬用表
1.1 背景介紹
基于STC12單片機的數字萬用表，利用了STC12單片機內10位高精度ADC，對外部信號進行采樣，通過一系列信號調理電路將被側信號轉化成0-5V的直流電壓量，經單片處理后顯示測量結果。并且利用單片機強大的處理控制能力，對輸入量進行自動判別，實現自動量程切換。
1.2 與現有萬用表的不同
基于STC12單片機的數字萬用表，有較強的可開發性，可根據需要編程不同的功能，進而實現多樣化的測試需求。有較高的采樣速度，STC12單片機標稱采樣速度300kHz，可以對低頻信號進行連續采樣，并將采樣結果儲存在內部，需要時將其調出，得到近似于示波器的結果，或者可用于變化速度極慢的信號的長周期采樣，將測量結果進行可視化的呈現。此外還具備微機接口，可以與計算機通信，方便程序升級、數據回傳、統計分析的工作。
1.3原理介紹
從該數字萬用表的電路原理圖可以看到，它主要分為5大部分，由電源網絡、電壓測量網絡、電阻測量網絡、通道選擇網絡、STC2單片機最小系統組成。電源網絡由78、79系列線性穩壓器構成，為電路提供良好的低噪聲電源。電壓測量網絡由電阻分壓網絡、限幅放大器、峰值檢波器組成，實現對叫直流電壓的測量。電阻測量網絡由基準源、基準電阻、運放構成線性電阻測量電路，該電路輸出電壓與電阻成正比，線性度好，測量準確。
1.4應用效果
基于STC12的數字萬用表在試制試用過程中，表現良好，電壓測量準確，電阻測量靈敏。在用于對爐溫熱敏電阻測量中十分合適，由于熱敏電阻在熱態和冷態電阻值跨越數個數量級，傳統萬用表人工換擋、人工記錄數據、人工查表計算溫度極不方便，使用該型數字萬用表，便能實現熱敏電阻值量程自動切換，將熱敏電阻“一度一檔”特性表導入后，可由單片機自行進行插值計算，求出溫度值并上傳計算機，省去了人工作業的麻煩，且計算結果比人工查表估計更為準確。因而該表平時可用于各測控線路回路電源交流電壓，1-5V控制信號電壓，爐絲電阻等通用測量工作，也可兼做溫度記錄處理的專用測量工作，實用性較一般萬用表更強。
讀者如有其他需求，只需改變單片機內程序，即可實現功能變換，可玩性也是一般萬用表不可比擬的。
Altium Designer畫的原理圖和PCB圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)
線路板仿真圖
PCB圖
電路原理圖
AD格式的原理圖和PCB文件下載:
原理圖PCB2個文件.7z
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2022-7-21 15:48 上傳
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