长春理工大学本科毕业设计
本次设计电阻测量电路如图3-12:
图3-12 电阻测量电路
测量电阻与测量电流或者电压一样重要,利用多功能数字测量仪做成的多量程电阻表,采用的是比例法测量,因此,它比起指针仪表的电阻测量来具有更高的精度,而且功耗很小,上图示中所配置的一组电阻就叫基准电阻,就是通过切换各个接点得到不同的基准电阻值,再由AD0809的参考电压VREF与被测电阻上得到的电压测进行比例读数,然后在LCD1602液晶显示器上进行显示,就可以直接读出被测电阻的阻值来了。 3.2.6温度测量电路
温度的测量,采用合适的温度传感器检测,由传感器直接读取被测温度值,再将得到的信号直接送入单片机进行处理,最后再由液晶显示输出,整个过程简单明了,能准确快速的实现温度的测量。
本次设计采用DS18B20传感器来进行温度的测量,测量电电路见图3-13。
图3-13温度测量电路
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3.2.7交直流转换电路
方案一:利用半波整流电路。合理二极管的单向导电性,可以很容易的得到直流电压,而且能满足设计要求。
方案二:采用真有效值转换芯片,性能参数方面也都能满足设计要求,并且还能测量非正弦波,但一般真有效值转换芯片价格比较贵。鉴于此,故采用方案一。
如图3-14所示,这个电路是利用低漂移单运算放大器TL062与二极管D1 1N4148组成半波整流电路。该电路可避免二极管在小信号整理时所引起的非线性误差,使交流/直流转换电路的输入电压与输出电压成线性关系,适合测量40-400Hz的正弦电压,测量准确度优于±1%。
图3-14交直流转换电路
通过该电路达到控制交直流的目的,并且通过调节可变电阻又可以有效地减少电压的损耗。 3.2.8模数转换电路
常见的物理量都是幅值(大小)连续变化的所谓模拟量(模拟信号)。指针式仪表可以直接对模拟电压、电流进行显示。而对数字式仪表,需要把模拟电信号(通常是电压信号)转换成数字信号,再进行显示和处理(如存储、传输、打印、运算等)。
数字信号与模拟信号不同,其幅值(大小)是不连续的。这种情况被称为是“量化的”。若最小量化单位(量化台阶)为Δ,则数字信号的大小一定是Δ的整数倍,该整数可以用二进制数码表示。
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A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号,因此,A/D转换一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中,这些过程有的是合并进行的,例如,取样和保持,量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的。
本次设计采用的是ADC0809 转换芯片,ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接接口。本次设计只使用了一个通道,故ADC0809上的A、B、C三个引脚接地,模拟信号由IN0进入,本次设计采用的模数转换部分电路见图3-15。
图3-15模数转换电路
由于ADC0809的参考电压VREF=VCC,所以转换之后的数据要经过数据处理,在液晶显示器上显示出电压值。
3.2.9报警电路
报警部分电路见图3-16
当检测到被测量超出预定值的值时候,蜂鸣器发出“嘀”声。具体的实现过程是单片机P3.3脚输出高电平,使得VCC对地导通,蜂鸣器发出响声。
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图3-16报警电路
3.2.10显示电路
图3-17显示电路
LCD1602是工业字符型液晶,能够同时显示16×02共32个字符。1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块,如图3-17所示,采用1602液晶作为输出显示器,读数更加准确和直观,能显示比数码管更丰富的信息。其中RS、R/W、E为液晶的控制线,DB0-DB7为液晶的数据线,均与单片机的P2口相连。VO端接上一个10k的电位器再接地,通过调节电位器,可以调节液晶字符显示的明暗度。
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