基于单片机的电路特性测试仪的设计

摘  要

当今社会科技的飞速发展，智能和便捷已经成为人们的日常诉求。现在放大电路在使用过程中经常出现故障，并且需要测试电路数据，但是大多数是手动进行测试，一定程度上影响了工作效率。

为了测量数据更安全更便捷，针对手动测试的不足，本设计做出了一种基于STC89C51的简易电路特性测试系统。其技术上利用STC89C51单片机作为控制核心，由单片机中控模块、ADC转换模块、显示模块、开关模块、稳压模块、滤波模块和报警模块组成。该系统主要实现给定放大电路参数（输入阻抗、输出阻抗、放大倍数）和元器件故障自动测试功能，弥补了手动测试的不足。

关键词：STC89C51单片机；电路特性测试；便捷

 

ABSTRACT

With the rapid development of science and technology in today's society, intelligence and convenience have become People's Daily demands. Now the amplifier circuit often fails in the use process, and needs to test the circuit data, but most of the test is manually, which affects the work efficiency to a certain extent.

In order to measure the data more secure and more convenient, aiming at the shortcomings of manual testing, this design has made a simple circuit characteristic tester system based on STC89C51.Technically, it uses STC89C51 MCU as the control core, which is composed of MCU central control module, ADC conversion module, display module, switch module, voltage regulator module, filter module and alarm module.The system mainly realizes the automatic measurement function of given amplifier circuit parameters (input impedance, output impedance, amplification) and component faults, which makes up for the shortage of manual testing.

Key words：STC89C51 microcontroller；Circuit characteristic test；convenience

目  录

第1章 前言....................................................... 1

  1.1 研究背景....................................................... 1

  1.2 发展前景....................................................... 1

第2章 设计内容方案....................................................... 1

  2.1 系统总体设计思路....................................................... 1

  2.2设计方案....................................................... 2

第3章 系统硬件设计....................................................... 2

  3.1 单片机中控模块....................................................... 3

3.1.1 单片机引脚图及引脚定义....................................................... 3

3.1.2最小系统....................................................... 5

  3.2 数据转换模块....................................................... 6

3.2.1 ADC模数转换电路原理图....................................................... 7

3.2.2 ADC管脚定义....................................................... 7

  3.3 显示模块....................................................... 7

3.3.1电子屏显示模块(LCD1602)....................................................... 7

3.3.2 LCD1602引脚定义....................................................... 8

  3.4开关模块....................................................... 8

  3.5滤波模块....................................................... 9

  3.6 稳压模块....................................................... 9

  3.7 故障告警模块...................................................... 10

  3.8 总体设计...................................................... 11

第4章 系统软件设计...................................................... 12

  4.1 开发环境...................................................... 12

  4.2 系统程序流程图...................................................... 13

    4.2.1 显示模块流程图...................................................... 13

    4.2.2 ADC0832数据读取流程图...................................................... 14

    4.2.3总体工作流程图...................................................... 15

第5章 系统调试...................................................... 16

结论...................................................... 17

参考文献...................................................... 18

致谢...................................................... 19

附录...................................................... 20

第1章 前言

1.1 研究背景及意义

随着电子工业的发展，人们的日常生活中使用的音频电子设备越来越多，音频设备的频繁故障也越来越多。在未来智能器件的快速发展中，简单电路特性测试仪被用来检测被测值，从而更快地发现和解决问题。

在各种电子设备中，放大电路被广泛使用。电子信息系统最基本的信号处理是放大，而模拟电路大多基于放大电路。在实际应用中，如果放大器电路出现故障，可能直接影响系统的正常工作。发现放大器电路中的故障，不仅对电子技术实验，而且对今后的电子设备维修工作都具有重要意义。

（1） 简单电路特性测试的研究有助于改善传统测试方法的缺点。

（2） 它可以开阔人们的视野，促使人们从一个新的角度看待电路特性测试。

1.2 发展前景

在各种电子设备中，放大电路被广泛使用。电子信息系统最基本的信号处理是放大，而模拟电路大多基于放大电路。在实际应用中，如果放大器电路出现故障，可能直接影响系统的正常工作。发现放大器电路中的故障，不仅对电子技术实验，而且对今后的电子设备维修工作都具有重要意义。与人工检测相比，简易电路测试仪的设计不仅灵活可控，可靠性高，而且可以实现智能诊断，具有非常广阔的应用前景。

第2章 设计内容方案

2.1 系统总体设计思路

基于STC89C51的简易电路特性测试仪系统主要是把信号做相应的处理，然后接入放大电路，再进入单片机经过内部指令，最后通过显示器显示出被测数据。具体系统结构框图如图2.1所示。

图2.1 系统总体结构框图

使用时，通过单片机产生方波，用滤波电路将方波转换为正弦波，接入待测放大电路，并将采集的数据发送到单片机中控模块。电子显示模块会显示测量的数据信息，告警模块是在放大电路元件出现故障时进行告警，以保障放大电路更加安全稳定。

2.2 设计方案

本设计的系统硬件主要由七部分组成：开关电路负责接通整个电路电源，滤波电路负责将波形转换为可用波形，A/D转换模块负责将采集的模拟量转换为适当的数字量，单片机中控模块，它一方面控制信号的转换，另一方面，将采集到的数据送到显示器，显示模块负责显示测量的实时数据，告警模块在放大电路元件出现故障时进行告警，稳压模块负责稳定输出电压。

单片机作为整个系统的中控装置，主要包括硬件部分和软件部分，硬件部分是由输入输出装置、89C52芯片、外围电路、最小系统组成；软件部分是控制整个系统运行的编程语言。

第3章 系统硬件设计

本设计系统硬件包括单片机中控模块、ADC转换模块、显示模块、开关模块、稳压模块、滤波模块和报警模块以及电路板上的电阻、电容、开关、三极管等。