畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于atmega 8單片機(jī)的電子元件測(cè)試儀

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　基于ATmega 8單片機(jī)的電子元件測(cè)試儀</p><p>　　The ATmega 8 microcontroller-based electronic components tester</p><p><b>　　摘 要</b></p&g

2、t;<p>　　隨著電子科技的發(fā)展，電子元器件的廣泛應(yīng)用，電子元器件的測(cè)量顯得愈來愈重要。因此，設(shè)計(jì)可靠、安全、便捷的電子元件測(cè)試儀具有極大的現(xiàn)實(shí)必要性。</p><p>　　在系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中，以ATmega 8單片機(jī)為核心的電子元件測(cè)試儀，使用對(duì)應(yīng)的震蕩電流對(duì)被測(cè)元件進(jìn)行充放電計(jì)算實(shí)現(xiàn)各個(gè)參數(shù)的測(cè)量。該系統(tǒng)通過測(cè)試電路進(jìn)行信號(hào)輸入，取平均等技術(shù)獲得較理想的測(cè)試結(jié)果。目前能夠完成對(duì)電阻器電容器這些

3、基本電子元件測(cè)試，還能對(duì)大部分半導(dǎo)體器件參數(shù)的測(cè)試。論文詳細(xì)說明該系統(tǒng)的基本原理、硬件框架、主要電路以及軟件框架。</p><p>　　對(duì)該課題的研究有助于了解電子元件的各個(gè)參數(shù)與電子元件的優(yōu)劣。在應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)踐中，電子元件的測(cè)量是一個(gè)重要的發(fā)展方向。</p><p>　　關(guān)鍵詞：ATmega 8單片機(jī)；測(cè)試儀；LCD1602 </p><p><b>　　

4、Abstract</b></p><p>　　With the development of electronic technology, electronic components widely used in the measurement of the electronic components are increasingly important. Therefore, the design

5、is reliable, safe, and convenient electronic components tester has a great practical necessity.</p><p>　　In the hardware design of the system to ATmega 8 microcontroller as the core of the electronic compone

6、nt tester, the shock current charge and discharge the measurement of various parameters on the measured components. The system passed the test circuit, the signal input, take the average and other technology to get bette

7、r test results. Able to complete these basic electronic components resistor capacitor test, but also most of the semiconductor device parameters of the test. The paper detailed t</p><p>　　On the subject of r

8、esearch helps to understand the performance of the various parameters of the electronic components and electronic components. In the large-scale equipment design practice, the measurement of electronic components is an i

9、mportant direction of development.</p><p>　　Key words: ATmega 8 MCU; Tester; LCD1602</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　Abstra

10、ctII</p><p><b>　　目 錄I</b></p><p>　　第1章 電子元件測(cè)試系統(tǒng)的背景、意義及技術(shù)路線1</p><p>　　第1節(jié) 電子元件測(cè)試系統(tǒng)的背景1</p><p>　　第2節(jié) 電子元件測(cè)試系統(tǒng)的意義1</p><p>　　第3節(jié) 技術(shù)路線1</p

11、><p>　　第2章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)4</p><p>　　第1節(jié) 電子元件測(cè)試系統(tǒng)功能說明與組成4</p><p>　　第2節(jié) 系統(tǒng)硬件配置及說明4</p><p>　　第3節(jié) 電子元件的測(cè)量原理8</p><p>　　第4節(jié) 主程序軟件流程圖8</p><p>　　第3章

12、測(cè)試結(jié)果10</p><p>　　第1節(jié) 參數(shù)測(cè)試結(jié)果10</p><p>　　第2節(jié) 誤差分析11</p><p><b>　　結(jié) 論12</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)13</b></p><p><b>　　附 錄14</b

13、></p><p><b>　　致 謝20</b></p><p>　　第1章 電子元件測(cè)試系統(tǒng)的背景、意義及技術(shù)路線</p><p>　　第1節(jié) 電子元件測(cè)試系統(tǒng)的背景</p><p>　　電子元件測(cè)試儀是電子設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛的測(cè)試儀器之一。目前市場(chǎng)上存在多種電子元件測(cè)試儀，普遍用于觀察及測(cè)量電子元件各種輸入輸

14、出特性，其性能較好、精度較高。但是這些儀器一般采用模擬電路制作，制作復(fù)雜，而且價(jià)格昂貴。一些小型的電子元件測(cè)試儀采用數(shù)字電路制作，價(jià)格低廉，但測(cè)量精度較低，測(cè)量的參數(shù)種類較少，而且一般只能測(cè)量輸出特性。因此本次設(shè)計(jì)了一個(gè)構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便，精度高，自動(dòng)化程度高及成本低的電子元件測(cè)試系統(tǒng)。</p><p>　　對(duì)于電阻器電容器這些基本電子元件通常采用電橋法測(cè)量其阻值，而對(duì)晶體二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、晶閘管這些半導(dǎo)

15、體電子元器無法用電橋法測(cè)量其各項(xiàng)參數(shù)，所以一般使用晶體管特性圖示儀和晶體管直流參數(shù)測(cè)試儀測(cè)量半導(dǎo)體電子元器件的各項(xiàng)參數(shù)</p><p>　　第2節(jié) 電子元件測(cè)試系統(tǒng)的意義</p><p>　　隨著人們生活水平的提高，電子產(chǎn)品DIY的盛行，這些都需要對(duì)電子元件參數(shù)進(jìn)行較準(zhǔn)確測(cè)量。對(duì)于普通的電子愛好者來說需要一個(gè)體積小巧價(jià)格便宜的測(cè)量設(shè)備，所以就制作一個(gè)適合電子愛好者使用的測(cè)量?jī)x器。</

16、p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用ATmega 8單片機(jī)為核心，測(cè)量電子元器件的參數(shù)，自動(dòng)識(shí)別電子元器件的引腳并顯示在液晶上，當(dāng)電子元器件取下后被測(cè)參數(shù)鎖定在液晶上，更能直觀的了解電子元器件的參數(shù)及好壞情況，只需按一下測(cè)試按鈕，即可進(jìn)行下一次測(cè)量，完全實(shí)現(xiàn)了一鍵操作的功能。</p><p>　　通過本次基于ATmega 8單片機(jī)的電子元件測(cè)試儀的制作，可以了解、熟悉有關(guān)單片機(jī)開發(fā)設(shè)計(jì)的過程，提高單片

17、機(jī)編程技巧，了解I/O控制情況和各個(gè)引腳的功能。能更好的掌握單片機(jī)的編程算法，提高編程技巧。</p><p><b>　　第3節(jié) 技術(shù)路線</b></p><p>　　單片機(jī)在實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品智能化方面扮演著重要的角色。本設(shè)計(jì)在眾多型號(hào)的單片機(jī)中選用了ATMEL 公司開發(fā)ATmega 8單片機(jī)。ATmega 8單片機(jī)繼承了C51單片機(jī)和PIC單片機(jī)，運(yùn)行速度快、功能強(qiáng)大的

18、優(yōu)點(diǎn)，是一款面向C語言編程的單片機(jī)[1]。</p><p>　　本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，除了能夠測(cè)量電阻器電容器等常用的基本元器件還能識(shí)別多種常用的晶體管，如二極管、三極管、晶閘管及場(chǎng)效應(yīng)管的功能。</p><p>　　系統(tǒng)的選擇方案與論證如下：</p><p>　　3.1 核心模塊的選擇</p><p>　　鑒于核心模塊在整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)中的重要地

19、位，這里給出了核心處理器的幾種設(shè)計(jì)方案，對(duì)各方案進(jìn)行詳細(xì)介紹，并從中選擇了一種適用于本次設(shè)計(jì)的方案。</p><p>　　方案一：測(cè)試儀由NE555和R1、R2、C1組成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器及待測(cè)晶體管組成的驅(qū)動(dòng)級(jí)構(gòu)成?？蓽y(cè)NPN三極管和PNP三極管的好壞，并估計(jì)其ß值。振蕩器的震蕩頻率f=1.44/(R1+2R2)C1，圖示參數(shù)的震蕩頻率約為850Hz。若插上元件后無聲，說明元件已壞；若是聲小，說明

20、23;低；聲音大，說明ß高。其原理圖如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 NE555 晶體管測(cè)量?jī)x</p><p>　　方案二：采用8位單片機(jī)AT89S52作為系統(tǒng)核心。系統(tǒng)的輸入輸出特性測(cè)量和頻率特性測(cè)量部分各使用一片單片機(jī)控制。由芯片ADC0809、運(yùn)放OPA27 和INA120 構(gòu)成電壓采樣電路，數(shù)控電流源采用了DA轉(zhuǎn)換芯片DAC0832，在電路中應(yīng)用了CMOS電

21、流開關(guān)和控制電路來測(cè)量元件。并且采用DDS芯片AD9852形成單片機(jī)控制的數(shù)控頻率源。經(jīng)過這些部分的鏈接將示波器的兩個(gè)通道Y1、Y2接到電路上就可以實(shí)現(xiàn)晶體管頻率特性的測(cè)量。</p><p>　　方案三：選用ATmega 8單片機(jī)，在測(cè)量時(shí)使用其內(nèi)部ADC端口采集數(shù)據(jù)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，進(jìn)而得出被測(cè)對(duì)象類型及具體參數(shù)。</p><p>　　方案選擇論證：在本次設(shè)計(jì)中，為了讓測(cè)量得更準(zhǔn)確、更穩(wěn)

22、定，系統(tǒng)的核心制作應(yīng)具有電路簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、可靠性高、便于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，顯然用ATmega 8單片機(jī)來制作的晶體管測(cè)試儀符合了體積小、使用方便可靠性高等要求，可以滿足人們的要求。因此方案三更適合本次設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.2 顯示模塊方案</p><p>　　顯示部分是測(cè)量系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的重要模塊，準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的顯示元件參數(shù)。常用的顯示方案有以下幾種：</p><

23、p>　　方案一：通過電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232使該設(shè)計(jì)與電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的傳輸，在上位機(jī)界面顯示測(cè)量結(jié)果。</p><p>　　方案二：LCD1602液晶能顯示16×2個(gè)字符，并且有串行和并行數(shù)據(jù)傳輸方式，可以通過1602液晶顯示元件的參數(shù)，可以滿足本設(shè)計(jì)的基本需求。</p><p>　　方案選擇論證：在方案一中，通過串口實(shí)現(xiàn)在電腦上顯示元件參數(shù)使設(shè)計(jì)對(duì)電腦的依賴性很大，違背

24、了簡(jiǎn)單方便的原則。LCD1602可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在其屏幕上用英文的形式顯示出來。本設(shè)計(jì)采用LCD1602串行控制方法對(duì)其測(cè)量結(jié)果進(jìn)行顯示。</p><p>　　3.3 供電模式的選擇</p><p>　　電，是一個(gè)系統(tǒng)的能量來源，因此對(duì)供電的選擇也是十分的重要。供電模式分為以下三種方案：</p><p>　　方案一：使用外接電源供電。</p><p&

25、gt;　　方案二：使用內(nèi)部電池供電。</p><p>　　方案三：外接電源與內(nèi)部電池并用。</p><p>　　方案選擇論證：通過長時(shí)間的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我選擇了方案三，既使用外部電源和電池并用的方法給系統(tǒng)供電，在正常的情況下使用外接電源，在戶外或不便時(shí)通過9V電池對(duì)系統(tǒng)供電使用起來非常方便。</p><p>　　第2章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)</p>

26、<p>　　第1節(jié) 電子元件測(cè)試系統(tǒng)功能說明與組成</p><p>　　1.1電子元件測(cè)試儀的主要功能如下：</p><p>　　1．電阻器和電容器的測(cè)量</p><p>　　2．自動(dòng)檢測(cè)NPN和PNP三晶體管，N溝道和P溝道MOSFET，二極管（包括雙二極管），晶閘管</p><p>　　3．自動(dòng)檢測(cè)和測(cè)試元件的引腳</p&

27、gt;<p>　　4．測(cè)量MOSFET的柵極閾值電壓和柵電容</p><p>　　5．使用液晶LCD1602顯示數(shù)據(jù)</p><p>　　6．一鍵操作，自動(dòng)測(cè)量</p><p>　　1.2電子元件測(cè)試儀的系統(tǒng)組成</p><p>　　該智能晶體管測(cè)量?jī)x主要由主控制器模塊、晶體管測(cè)試模塊、顯示模塊、測(cè)試按鍵模塊、電源模塊組成。系統(tǒng)

28、框圖如圖2-1。</p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)整體框圖</p><p>　　第2節(jié) 系統(tǒng)硬件配置及說明</p><p>　　2.1電子元件測(cè)試系統(tǒng)原理圖</p><p>　　圖2-2為系統(tǒng)原理圖，原理圖中ATmega 8單片機(jī)為整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，系統(tǒng)中，程序是假設(shè)IO口輸出1時(shí)，其端口電壓肯定為0，無論其輸出多少電流。但實(shí)際上如果被拉

29、的電流多了，該點(diǎn)電壓會(huì)下降的。所以系統(tǒng)程序是依賴于電源供電，必需要帶+5V穩(wěn)壓，并用一個(gè)AD通道監(jiān)測(cè)輸入電壓以保證穩(wěn)壓芯片兩端有足夠壓降。使用LCD1602作為顯示輸出，S1為測(cè)試按鍵。R11為檢測(cè)供電電壓，R12用來校準(zhǔn)ATmega 8單片機(jī)內(nèi)部ADC。根據(jù)實(shí)際測(cè)量值計(jì)算轉(zhuǎn)換因子。采樣電阻R1~R7對(duì)結(jié)果影響很大，所以需要每個(gè)電阻的阻值盡量接近680Ω和470KΩ。</p><p>　　圖2-2 系統(tǒng)原理圖&l

30、t;/p><p>　　2.2 主控制芯片ATmega8單片機(jī)的介紹</p><p>　　AVR的單片機(jī)可以廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、工業(yè)實(shí)時(shí)控制、儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。ATmega 8單片機(jī)是ATMEL公司在2002年第一季度推出的一款新型AVR高檔單片機(jī)。ATmega 8單片機(jī)的芯片內(nèi)部集成了較大容量的存儲(chǔ)器和豐富強(qiáng)大的硬件接口電路，具備AVR高檔單片機(jī)MEGE系列的全部性

31、能和特點(diǎn)。但由于采用了小引腳封裝，所以其價(jià)格僅與低檔單片機(jī)相當(dāng)，同時(shí)也為單片機(jī)的初學(xué)者提供了非常方便和簡(jiǎn)捷的學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境[2]。</p><p>　　ATmega8單片機(jī)的特點(diǎn)如下：高性能、低功耗的8位AVR微控制器，先進(jìn)的RISC精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu)先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)，130條功能強(qiáng)大的指令，大多數(shù)為單時(shí)鐘周期指令，32個(gè)8位通用工作寄存器工作在16MHz時(shí)，具有16MIPS的性能片內(nèi)集成硬件乘法器片內(nèi)集成了較大容量

32、的非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及工作存儲(chǔ)器。具有豐富強(qiáng)大的外部接口性能有16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器1個(gè)具有獨(dú)立振蕩器的異步實(shí)時(shí)時(shí)鐘，8通道A/D轉(zhuǎn)換（TQFP、MLF封裝），6路10位A/D+2路8位A/D，6通道 A/D轉(zhuǎn)換（PDIP封裝），4路10位A/D+2路8位A/D，帶片內(nèi)RC振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器，片內(nèi)模擬比較器，可控制的上電復(fù)位延時(shí)電路和可編程的欠電壓檢測(cè)電路，外部和內(nèi)部的中斷源18個(gè)。最多23個(gè)可編程I/O口，可任意定義I/O

33、的輸入輸出方向；輸出時(shí)為推挽輸出，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)；輸入口可定義為三態(tài)輸入，可以設(shè)定內(nèi)部帶上拉電阻，省去外接電阻[3]。</p><p>　　2.3 ATmega 8單片機(jī)的引腳配置</p><p>　　圖2-3 ATmega 8引腳圖</p><p>　　ATmega 8單片機(jī)引腳說明：端口C(PC7——PC0)作為A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。端口C為8位雙向I/O口，具

34、有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口C處于高阻狀態(tài)。端口B(PB7——PB0)為8 位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口B

35、處于高阻狀態(tài)。也可以用做其他不同的特殊功能。端口D(PD7——PD0)為8 位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口D處于高阻狀態(tài)。端口D也可以用做其他不同的特殊功能。RESET復(fù)位輸入引腳。持續(xù)時(shí)間超過最小門限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。持續(xù)時(shí)間小于門限間的脈沖不能保證可

36、靠復(fù)</p><p>　　引腳XTAL1為反向振蕩放大器與片內(nèi)時(shí)鐘操作電路的輸入端。XTAL2為反向振蕩放大器的輸出端。AVCC是端口A與A/D轉(zhuǎn)換器的電源。不使用ADC模塊時(shí)，該引腳應(yīng)直接與Vcc連接。使用ADC時(shí)應(yīng)通過一個(gè)低通濾波器與Vcc連接。AREF為A/D的模擬基準(zhǔn)輸入引腳[5]。</p><p><b>　　2.4其他元件說明</b></p>

37、<p>　　在本設(shè)計(jì)中采用L7805三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源，所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價(jià)格便宜。圖2-5為L7805實(shí)物圖。</p><p>　　圖2-5 L7805實(shí)物圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用LCD1602液晶作為顯示部分，LCD1602液晶能顯示16×2個(gè)字符，并且使用四線制數(shù)據(jù)傳輸方式。LCD16

38、02采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中引腳說明如下：第1腳為Vss為電源地。第2腳為VDD接5V電源正極。第3腳是V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，當(dāng)接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高。第4腳為RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳為RW為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。第6腳是E端為使能端。D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。LCD1602的背燈電源為15腳背光正極，16腳背光負(fù)極。圖2-6為

39、LCD1602的實(shí)物圖。</p><p>　　圖2-6 LCD1602實(shí)物圖</p><p>　　第3節(jié) 電子元件的測(cè)量原理</p><p>　　電子元件的測(cè)試儀的測(cè)試電路如圖3-1所示，PX、PY、PZ分別接入ATmega 8單片機(jī)的ADC模塊引腳，PX1、PX2、PY1、PY2、PZ1、PZ2分別接入ATmega 8單片機(jī)端口B雙向I/O口，當(dāng)X Y Z引腳接入

40、被測(cè)元件后，按下測(cè)試按鈕，程序就會(huì)分別設(shè)置X Y Z通道電平，分別測(cè)量X Y Z這3個(gè)通道電阻上是否存在電壓，所有ADC通道都進(jìn)行對(duì)X Y Z通道上電阻上壓降的采樣，只要任意一個(gè)通道上電阻有壓降說明導(dǎo)通了，只要導(dǎo)通則記錄其狀態(tài)，然后根據(jù)對(duì)照真值表可以得出X Y Z引腳接的是電子元件中哪一只引腳。程序的關(guān)鍵就是各種元件的真值表，元件真值表與元件判斷程序見附錄。</p><p><b>　　圖2-7 被測(cè)電

41、路</b></p><p>　　第4節(jié) 主程序軟件流程圖</p><p>　　主程序功能是初始化及按鍵監(jiān)控。如圖3-2所示，本設(shè)計(jì)程序流程圖，本次設(shè)計(jì)采用了ATmega 8內(nèi)部ADC模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與分析，最后取平均值，達(dá)到更精確。最后由LCD1602顯示出晶體管的參數(shù)。當(dāng)被測(cè)晶體管接入電路后按下測(cè)試按鍵等待數(shù)秒后液晶上就會(huì)顯示該晶體管的具體參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)晶體管的測(cè)量。部分程序

42、見附錄。</p><p>　　圖2-8 系統(tǒng)流程圖</p><p><b>　　第3章 測(cè)試結(jié)果</b></p><p>　　第1節(jié) 參數(shù)測(cè)試結(jié)果</p><p>　　用本套系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的電子元器件進(jìn)行測(cè)量，相應(yīng)的數(shù)據(jù)如表4-1到表4-4所示。</p><p>　　表4-1電阻參數(shù)測(cè)試結(jié)果&l

43、t;/p><p>　　表4-2二極管參數(shù)測(cè)試結(jié)果</p><p>　　表4-3電容參數(shù)測(cè)試結(jié)果</p><p>　　表4-4 半導(dǎo)體元件參數(shù)測(cè)試結(jié)果</p><p>　　由于使用的采樣電阻不是很精確，在焊接上也存在導(dǎo)線的內(nèi)阻，因此在對(duì)電阻器電容器的測(cè)量上隨著參數(shù)的增加精確度也隨之降低。而對(duì)半導(dǎo)體元件參數(shù)的測(cè)量可以準(zhǔn)確的測(cè)量出元件的型號(hào)與引腳排布。

44、</p><p><b>　　第2節(jié) 誤差分析</b></p><p>　　誤差，在任何一種測(cè)量中，無論所用儀器多么精密，方法多么完善，實(shí)驗(yàn)者多么細(xì)心，所得結(jié)果常常不能完全一致而會(huì)有一定的誤差或偏差。嚴(yán)格地說，誤差是指觀測(cè)值與真值之差，偏差是指觀測(cè)值與平均值之差。但習(xí)慣上常將兩者混用而不加區(qū)別。根據(jù)誤差的種類、性質(zhì)以及產(chǎn)生的原因，可將誤差分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差和過失誤

45、差三種[6]。在本設(shè)計(jì)中系統(tǒng)誤差就是在信號(hào)輸入的部分的680Ω電阻470KΩ電阻的精度上，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室沒有精度那么高的電阻，因此采用了阻值比較接近的電阻代替，從而產(chǎn)生了系統(tǒng)誤差。偶然誤差和過失誤差的產(chǎn)生在于對(duì)電路的焊接與測(cè)量得方法上，在焊接過程中必然導(dǎo)致線路阻值對(duì)電路的影響。在測(cè)量過程中，電子元件的引腳與插座之間的接觸不良或是懸空也對(duì)產(chǎn)生偶然誤差和過失誤差 [7]。</p><p><b>　　結(jié) 論

46、</b></p><p>　　本文論述了基于ATmega 8單片機(jī)的電子元件測(cè)試儀的原理，實(shí)現(xiàn)了晶體管的數(shù)據(jù)、信息的顯示。闡述了ATmega 8單片機(jī)的基本原理和測(cè)量過程中的數(shù)據(jù)傳送方式。在單片機(jī)方面針對(duì)ATmega 8單片機(jī)ADC端口的特點(diǎn)、工作原理、數(shù)據(jù)采集的控制，各種工作方式等問題進(jìn)行了講解。數(shù)據(jù)采集介紹了如何在單片機(jī)與硬件電路的連接，闡述了如何利用ADC模塊來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，保證通信過程不出現(xiàn)邏

47、輯紊亂。</p><p>　　經(jīng)過一段時(shí)間的收集資料，我的設(shè)計(jì)終于完成，看著自己的成果，有說不出的感觸。經(jīng)過這段時(shí)間的努力，對(duì)我所學(xué)知識(shí)有了系統(tǒng)的總結(jié)。在本設(shè)計(jì)中，我主要是說明它的原理和應(yīng)用，然后針對(duì)半導(dǎo)體器件、電容、電阻的測(cè)量實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能，讓我學(xué)會(huì)了分析問題、處理問題的方法，為以后的工作學(xué)習(xí)打下了比較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　總之，在設(shè)計(jì)過程學(xué)到了許多，作為現(xiàn)代的大學(xué)生，如果僅僅

48、停留在以往的書面層次上，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上時(shí)代步伐的，也無法使自己立足在競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的社會(huì)里。通過對(duì)本課題的研究，讓我看到了自己的水平和差距，使我受益匪淺。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 耿德根，宋建國，馬潮等，AVR高速嵌入式單片機(jī)原理與應(yīng)用（修訂版）[M]，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，（2002）：185-190</p

49、><p>　　[2] 江海波，王卓然，耿德根，深入淺出AVR [M]，北京：中國電力出版社，（2007）：6-12</p><p>　　[3] 沈文，Eagle lee，詹衛(wèi)前，AVR單片機(jī)C語言開發(fā)入門指導(dǎo) [M]，北京：清華大學(xué)出版社，（2003）：2-16</p><p>　　[4] 馬潮，詹衛(wèi)前，耿德根，ATmega 8原理及應(yīng)用手冊(cè) [M]，北京：清華大學(xué)出版

50、社，（2003）：1-11</p><p>　　[5] RichardBarnett, Larry O’Cull，嵌入式C編程與Atmel AVR [M]，Ssrsh Cox，周俊杰等譯，北京：清華大學(xué)出版社，（2003）：1-11</p><p>　　[6] 李明生，電子測(cè)量與儀器[M]，北京：高等教育出版社，（2003）：215-225</p><p>　　[7

51、] 劉建清，劉漢文，尋李波，魯金，從零開始學(xué)電子測(cè)量技術(shù) [M]，北京：國防工業(yè)出版社，（2006）：2-8</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　1.FET2、BJT的真值表與FET的真值表</p><p>　　附表1-1 FET2的真值表</p><p>　　附表1-2 BJT的真值表&l

52、t;/p><p>　　附表1-3 FET的真值表</p><p><b>　　2．判斷程序如下</b></p><p>　　Code unsigned char DIODETABLE[6]={0x12,0x6,0x24,0x21,0x18,0x09}; </p><p>　　// 對(duì)應(yīng) X Y Z為 10Z 01Z Z1

53、0 Z01 1Z0 0Z1 </p><p>　　Code unsigned char DIODEVOLTAGETABLE[6]={VY2,VX2,VZ2,VY2,VZ2,VX2}; //該狀態(tài)下需要讀取的AD通道 </p><p><b>　　state=0; </b></p><p>　　for(i=0;i<12;i++)

54、</p><p>　　SetPortZ(i); //設(shè)置所有輸出為高阻 </p><p>　　//下面設(shè)置 X Y Z分別輸出 0 1 Z(共6種組合),得到被測(cè)管狀態(tài),根據(jù)狀態(tài)判斷被測(cè)管是啥類型 引腳如何 </p><p>　　for(i=0,state2=0x20;i<6;i++) </p><p>　　{vH=DIODETABL

55、E[i]; </p><p>　　SetPort(PZ1,vH&0x3); </p><p><b>　　vH>>=2; </b></p><p>　　SetPort(PY1,vH&0x3); </p><p><b>　　vH>>=2; </b></p

56、><p>　　SetPort(PX1,vH&0x3); </p><p>　　GetADC(DIODEVOLTAGETABLE[i]); </p><p>　　vH=ADC_DATA; </p><p>　　if (vH>0) </p><p>　　state |=state2; // if vH>0

57、 說明Vh已經(jīng)大于20mV了，即已經(jīng)導(dǎo)通了。 </p><p><b>　　else </b></p><p>　　{ SetPortZ(PX1); //但如果接的是很大阻值的電阻，那么470上的電壓很低，也會(huì)少于20mV，以為沒導(dǎo)通，所以撤換成R=120K再測(cè)量。 </p><p>　　SetPortZ(PY1);

58、 </p><p>　　SetPortZ(PZ1); </p><p>　　vH=DIODETABLE[i]; </p><p>　　SetPort(PZ2,vH&0x3); //切換到 120K  </p><p><b>　　vH>>=2; </b></p>

59、;<p>　　SetPort(PY2,vH&0x3); </p><p><b>　　vH>>=2; </b></p><p>　　SetPort(PX2,vH&0x3); </p><p>　　GetADC(DIODEVOLTAGETABLE[i]);</p><p>　　vH

60、=ADC_DATA; </p><p>　　if (vH>3) </p><p>　　state |=state2; // if vH>3 mean vH more then 3*4*5mV=60mV </p><p>　　SetPortZ(PX2);</p><p>　　SetPortZ(PY2); </p>

61、<p>　　SetPortZ(PZ2); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　state2>>=1; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　Switch (state) </p><p>　　{c

62、ase 0x22: // NPN X=B NPN管 基極是X </p><p>　　state2=1; </p><p>　　if (TestBJT(1,PinX,PinY,PinZ,&VBE,&HFE,&IC)) //嘗試BCE 如果管子可以測(cè)出參數(shù)，則TestBJT返回1, 并測(cè)出參數(shù)寫在VBE HFE IC返回參數(shù)中 &l

63、t;/p><p>　　{Pin=1; } </p><p>　　Else if (TestBJT(1,PinX,PinZ,PinY,&VBE,&HFE,&IC)) //再嘗試 B E C排列并測(cè)出參數(shù)， </p><p>　　{Pin=2; } //BEC </p><p><b

64、>　　else </b></p><p>　　{Pin=0; } </p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 0x18: // NPN B=Y </p><p>　　state2=1; </p><p>　　if (TestBJ

65、T(1,PinY,PinX,PinZ,&VBE,&HFE,&IC)) //CBE </p><p>　　{Pin=4; } </p><p>　　Else if (TestBJT(1,PinY,PinZ,PinX,&VBE,&HFE,&IC)) //EBC </p><p>　　{Pin=5; } <

66、;/p><p><b>　　else </b></p><p>　　{Pin=3; } </p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 0x5: // NPN B=Z </p><p><b>　　3．實(shí)物圖</b>

67、;</p><p><b>　　附圖1-1 實(shí)物圖</b></p><p><b>　　附圖1-2 電路板</b></p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，在這短暫的設(shè)計(jì)時(shí)間里，我得到了李美麗老師的細(xì)心的指導(dǎo)和耐心幫助，順利

68、的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)，無不凝聚著李美麗導(dǎo)師的心血和汗水。從老師身上我學(xué)到了謙遜，求實(shí)，認(rèn)真思考的科研工作者的精神，這些給了我巨大的啟迪、鼓舞和鞭策，并將成為我人生道路上的楷模。</p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，李美麗老師為我提供了設(shè)備齊全的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，使我具備了良好的設(shè)計(jì)環(huán)境并從中學(xué)到了不少有用的知識(shí)，提高了自己的動(dòng)手能力，我受益匪淺。在此向?qū)煴硎旧钌畹母兄x和崇高的敬意