MF47大改造与简单上位机编程

ID:1110945 · 发表于 2025-3-11 14:32

　　学了一段时间单片机，总想着干点啥，一眼看见那个MF47，欧姆调零容易坏，
修好了没几天又坏了，扔了又可惜。突然脑袋一热，想着给它做一个不用调零的电
路板换上去就一劳永逸了。
　　经过不断的尝试与修改，终于有了一个满意的版本，拍个图给大家看看：

从此，我的MF47有了表棒接反报警，超量程报警等功能，灵敏度也提高了，
从20k每伏升级到了200k每伏，电流档满里程从250mV降到了100mV，
原1V档改成了5uA档，取消了2500V插孔和三极管Hfe座，其它和原表对应。
还有了数据输出功能，能接电脑，也能外接1602显示器。
万用表有两种不同的模式，一个是欧姆档测量模式，另一个是电压电流测量模
式。电压电流测量模式时，可以在1602上显示出三个数，分别对应500量程，
250量程和100量程。如果发现用户在测量电阻，则自动显示出电阻阻值，精度
和三位半数字万用表相近，但范围更宽，比如Rx1档，分辨力0.01欧，最大可显
示990.00欧，如果是在Rx10k档，则对应的最大电阻是9.9M欧。测量效果如下：

能达到这样的效果已经很满意了，从此再也不用羡慕MF10和MF63甚至MF18(MF35)。

刚开始装上去发现表针响应慢半拍，毕竟每秒10次的测量速率加上软件积分效应
导致了这样的结果，程序里增加了微分效应才使表针有了“冲”的效果，冲过去
半格后退回到稳定的位置。
　　虽然从无源表改成了有源表，耗电量并不大，只有580uA(3.3V)，一节700mAh
铁锂电池可以连续使用1000小时，当然还有30分钟自动关机，关机后(OFF档)只有
8uA(3.3V)。外接的1602耗电1.4mA，加起来才2mA(3.3V)，能跟随万用表的关闭
而自动关闭。
　　有时候可能无法确定万用表是不是在开机状态，我设置了五秒一次的短“嘀”声提醒。
大家还希望这款表添加什么功能呢？欢迎留言。

接下来就是上位机编程了，编一个有用户界面的上位机程序目前对我来说还是有一
定难度的，写一个控制台下的程序则容易了许多，只有“main函数”加“大循环”。
以前写的电阻并联求值小程序，只有控制台界面，算上标点符号也只有15行，贴出来
和大家一起学习最简单的电脑编程：
#include  <stdio.h>
int main(void)
{
  float  x,y,z;
  printf("\n***电阻并联求值小程序***\n\n");
  while(1){
printf("============分隔线======\n");
printf("电阻1(可输入小数):");
scanf("%f",&x);
printf("\n电阻2(可输入小数):");
scanf("%f",&y);
z=(float)(x*y/(x+y));
printf("\n并联阻值=%g\n\n",z);
}
}
找一个大家喜欢的编译器编译出来就行了，运行效果如下：

电阻并联求值exe.zip (9.93 KB, 下载次数: 0)

我这个指针万用表是通过串口连接电脑的，比如我电脑上的串口是DAP-link，
相应的驱动程序必须先安装好，然后就是电脑编程了。
　　经过多方查找，终于找到了一个简单的串口配置发送和接收示例程序，
此程序配置串口为57600波特率，8位字长，1位停止位，无校验，并通过COM3
发送和接收数据。源码如下，和大家一起学习：
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
int main() {
printf("\n这是一个串口测试程序！\n\n注意串口号是否正确！\n\n");
printf("请连接串口设备的Rx和Tx，\n\n然后运行此程序\n\n");
HANDLE hSerial;
DCB dcbSerialParams = {0};
COMMTIMEOUTS timeouts = {0};
// 打开串口，这里改成对应的串口号
hSerial = CreateFile("\\\\.\\COM3", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
if (hSerial == INVALID_HANDLE_VALUE) {
      fprintf(stderr, "打开串口出错!\n\n请填写正确的串口号后再编译运行！\n");
      getchar();
      return 1;
}
// 配置串口参数
dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);
if (!GetCommState(hSerial, &dcbSerialParams)) {
      fprintf(stderr, "获取串口状态出错\n");
      CloseHandle(hSerial);
      return 1;
}
dcbSerialParams.BaudRate = CBR_57600;//波特率
dcbSerialParams.ByteSize = 8;//8位字长
dcbSerialParams.StopBits = ONESTOPBIT;//1位停止
dcbSerialParams.Parity = NOPARITY;//无校验
if (!SetCommState(hSerial, &dcbSerialParams)) {
      fprintf(stderr, "设置串口状态出错\n");
      CloseHandle(hSerial);
      return 1;
}
// 设置超时
timeouts.ReadIntervalTimeout = 50;
timeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 50;
timeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 10;
timeouts.WriteTotalTimeoutConstant = 50;
timeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 10;
if (!SetCommTimeouts(hSerial, &timeouts)) {
      fprintf(stderr, "设置超时出错\n");
      CloseHandle(hSerial);
      return 1;
}
// 发送数据
unsigned char sendData[] = {0xa1, 0xd2, 0xb3, 0x84, 0x35};
DWORD bytesWritten;
if (!WriteFile(hSerial, sendData, sizeof(sendData), &bytesWritten, NULL)) {
      fprintf(stderr, "串口写入出错\n");
      CloseHandle(hSerial);
      return 1;
}
printf("发送 %lu 字节\n", bytesWritten);
// 接收数据
unsigned char receiveData[256];
DWORD bytesRead;
if (!ReadFile(hSerial, receiveData, sizeof(receiveData), &bytesRead, NULL)) {
      fprintf(stderr, "串口接收出错\n");
      CloseHandle(hSerial);
      return 1;
}
printf("接收 %lu 字节: ", bytesRead);
for (DWORD i = 0; i < bytesRead; i++) {
      printf("%02X ", receiveData[ i]);
}
printf("\n\n成功接收数据，请关闭此程序！");
// 关闭串口
CloseHandle(hSerial);
getchar();//等待用户查看结果
return 0;
}
### 代码说明
1. **打开串口**：使用`CreateFile`函数打开串口`COM3`。如果打开失败，程序会输出错误信息并退出。
2. **配置串口参数**：使用`GetCommState`获取当前串口配置，然后设置波特率、字长、停止位和校验位等参数，最后通过`SetCommState`应用这些配置。
3. **设置超时**：通过`SetCommTimeouts`设置串口的读写超时时间。
4. **发送数据**：使用`WriteFile`函数将数组`sendData`中的数据发送到串口。
5. **接收数据**：使用`ReadFile`函数从串口读取数据，并将读取到的数据存储在`receiveData`数组中。
6. **关闭串口**：使用`CloseHandle`关闭串口。
### 编译和运行
在Windows上使用C编译器（如MinGW或Visual Studio）编译该程序，并运行生成的可执行文件。
确保COM3端口已连接并配置正确。
### 注意事项
- 确保COM3端口可用且正确连接。
- 如果COM3端口被其他程序占用，程序将无法打开串口。
- 该程序假设发送和接收的数据量较小，如果需要处理大量数据，可能需要调整缓冲区大小和超时设置。

这个示例程序展示了如何使用Windows API进行基本的串口通信。
根据实际需求，可以进一步扩展和优化该程序。如果将电脑串口
的Rx和Tx连接起来，程序运行的结果是收到了自己发送的数据，
效果图如下: