基于STC12单片机的数字万用表原理图PCB文件

ID:1039997 · 发表于 2022-7-20 20:22

基于STC12的数字万用表
1.1 背景介绍
基于STC12单片机的数字万用表，利用了STC12单片机内10位高精度ADC，对外部信号进行采样，通过一系列信号调理电路将被侧信号转化成0-5V的直流电压量，经单片处理后显示测量结果。并且利用单片机强大的处理控制能力，对输入量进行自动判别，实现自动量程切换。
1.2 与现有万用表的不同
基于STC12单片机的数字万用表，有较强的可开发性，可根据需要编程不同的功能，进而实现多样化的测试需求。有较高的采样速度，STC12单片机标称采样速度300kHz，可以对低频信号进行连续采样，并将采样结果储存在内部，需要时将其调出，得到近似于示波器的结果，或者可用于变化速度极慢的信号的长周期采样，将测量结果进行可视化的呈现。此外还具备微机接口，可以与计算机通信，方便程序升级、数据回传、统计分析的工作。
1.3原理介绍
从该数字万用表的电路原理图可以看到，它主要分为5大部分，由电源网络、电压测量网络、电阻测量网络、通道选择网络、STC2单片机最小系统组成。电源网络由78、79系列线性稳压器构成，为电路提供良好的低噪声电源。电压测量网络由电阻分压网络、限幅放大器、峰值检波器组成，实现对叫直流电压的测量。电阻测量网络由基准源、基准电阻、运放构成线性电阻测量电路，该电路输出电压与电阻成正比，线性度好，测量准确。
1.4应用效果
基于STC12的数字万用表在试制试用过程中，表现良好，电压测量准确，电阻测量灵敏。在用于对炉温热敏电阻测量中十分合适，由于热敏电阻在热态和冷态电阻值跨越数个数量级，传统万用表人工换挡、人工记录数据、人工查表计算温度极不方便，使用该型数字万用表，便能实现热敏电阻值量程自动切换，将热敏电阻“一度一档”特性表导入后，可由单片机自行进行插值计算，求出温度值并上传计算机，省去了人工作业的麻烦，且计算结果比人工查表估计更为准确。因而该表平时可用于各测控线路回路电源交流电压，1-5V控制信号电压，炉丝电阻等通用测量工作，也可兼做温度记录处理的专用测量工作，实用性较一般万用表更强。
读者如有其他需求，只需改变单片机内程序，即可实现功能变换，可玩性也是一般万用表不可比拟的。

Altium Designer画的原理图和PCB图如下：(51hei附件中可下载工程文件)

线路板仿真图

PCB图

电路原理图

AD格式的原理图和PCB文件下载:

原理图PCB2个文件.7z (180.47 KB, 下载次数: 57)

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