超级数字万用表制造技术

本实用新型专利技术是一种集电子测量与控制、信号产生、通用程序控制器及单片学习机等功能为一体的多功能仪器，它由电源电路；８０３１扩展系统；模数转换电路；电压Ｖ、电流Ｉ、电阻Ｒ测量电路；电容Ｃ测量电路；频率Ｆ、周期Ｔ、时间ｔ、脉宽ＰＷ测量电路；计数及次数控制电路；数字集成电路测试电路；通用程序控制器电路；信号发生器电路和低频频率合成器等电路组合而成。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种集电子测量与控制、信号产生及通用程序控制器等功能为一体的多功能仪器。适用于电子测量与控制、信号发生及程序控制和单片微机教学等场合。目前，被广范使用的各型数字万用表仅局限于电压、电流、电阻等几个基本电参数的测量，即使少数型号增加了电容、频率等测量，但其功能扩展很有限，而价格却大幅度增加。并且这类万用表均无自动控制和数据存贮及处理能力。本技术的目的是提供一种多功能仪器。它即可测量电压V、电流I、电阻R、电容C、频率F、周期T、脉宽PW、时间t、计数及次数控制(对V、I、R、C等参数还可进行超限控制及进行数据存贮和处理)；又可测试CMOS4000系列集成电路和74LSTTL系列集成电路；即可作方波和矩形波信号发生器；还可作通用程序控制器及单片微型计算机学习机等具有多种功能的超级数字万用表。本技术的目的是这样实现的以单片8位微型计算机8031(或8032以下均称8031)为核心器件构成硬件部份，并配以相应的工作软件。其中硬件部份由以下电路组成1.电源电路；2.8031扩展系统；3.由8031扩展系统和模数转换电路构成的200mV直流电压测量电路；4.电压V、电流I、电阻R测量电路；5.由8031扩展系统及由555定时器构成的单稳态电路组成的电容C测量电路；6.以8031扩展系统为核心的频率F、周期T、脉宽PW、时间t测量电路；7.以8031扩展系统为核心的计数及次数控制电路；8.以8031扩展系统为核心的CMOS4000系列集成电路及74LSTTL系列集成电路测试电路；9.由8031扩展系统及适配器构成的通用程序控制器(GPC)电路；10.由8031扩展系统、基频形成电路及输出电路组成的信号发生器1(XFQ1)电路；11.由8031扩展系统、集成锁相环电路及输出电路构成的信号发生器2(XFQ2)电路。以上电路经如附图说明图1所示组合，并经转换开关K1－－K4及键盘KEY设定其特定的工作状态，即成为本技术的典型实施电路。由于采用上述方案，可实现一机多用，并在测量V、I、R、C、F、T、PW、t等参数时具备数据存贮及处理能力。以下结合附图和典型实施电路对本技术进一步说明。图1.是本技术的电路原理图图2.是模数转换电路工作波形图图3.是简化的电阻R－－电压V转换电路图图4.是电容C测量电路工作波形图图5.是周期T测量电路工作波形图图6.是脉宽PW测量电路工作波形图图7.是GPC电路典型适配器电路原理图图8.是GPC通路输出波形图在图1－－图8中的标记符号采用国内通用电工符号，其中B－－电源变压器；C－－电容；D－－二极管；F－－反相器 K－－开关；W－－电位器；AN－－按钮；BG－－晶体管；BX－－保险；CT－－插头；CZ－－插座；DW－－稳压管；FM－－压电蜂鸣片；GO－－光电耦合器；IC－－集成电路；JZ－－石英晶体；UR－－桥式全波整流器；WT－－可调电阻；KEY－－键盘；SMG－－共阳LED数码管；SSR－－固态继电器。对图1中各部份电路说明如下1.电源电路本电源电路由变压器B、桥式全波整流器UR、C26－－C33、K5、BX2、IC15、IC16组成。其工作过程为接通开关K5，交流220V电压经B降压后获得两组7.5－－10V的交流电压；该两组电压经UR整流，C26－－C33滤波，并经IC15和IC16稳压后，由IC15的输出端提供一稳定的＋5V电压作为＋Vcc，而由IC16的输出端提供一稳定的－5V电压作为－VEE，为整机提供工作电压。2.8031扩展系统该系统由IC4－1、IC4－4、IC5(RAM6116或6264)、IC6－1、IC9(单片微型计算机8031)、IC10(三态8D锁存器74LS373)、IC11(EPROM27256)、IC12(多功能通用接口8155)、IC14(8D锁存器74LS377)、R25－－R29、R47、R48、R52－－R74、C21－－C25、FM、JZ、AN1－－AN3、BG5－－BG9、SMG1－－SMG5、KEY组成。IC9是本技术的核心器件，它是一种8位的单片微型计算机，其型号为8031或8032。IC9的P1口及P3口即用于模数转换，测C、F、T、PW、t等的信号输入及控制输出口，也用于测CMOS、LSTTL的位控输入、输出口；同时还用作GPC的输出口。IC9的P2口输出16位地址的高8位。IC10为低8位地址锁存器用来锁存从8031分时复用口PO输出的低8位地址。IC11为32K字节EPROM，用于存放调试好的所有工作及测试程序。IC12为多功能通用接口，其RAM部份用于数据存贮及存放GPC的各种控制常数字；其PA口的PAO－－PA5作为GPC的8个条件输入口的低6位；而PA6作为测14脚的CMOS及LSTTL电路的电源有效控制端；PA7为可控音响发生器的控制端，平时PA7输出低电平，则由IC4－4及R47、R48、C24、FM构成的可控音响发生器停振，当8031运行音响子程序时，PA7被置成高电平，则音响发生器起振发声。IC12的PBO－－PB2用作键盘的输入口，而PB3－－PB7用作各种测量、XFQ2及GPC等的倍率和控制输入口，其中PB6、PB7还作为GPC的8个条件输入位的高2位。IC12的PC0－－PC5即作为显示器的位控口，同时它还与PB0、PB1口配合构成键盘扫描电路；IC12的定时器用作XFQ1和XFQ2的分频器。本技术的显示器由5位七段共阳LED数码管SMG1－－SMG5及IC12、IC14、R54－－R71、BG5－－BG9构成，并采用动态扫描显示方式。其工作过程如下，当8031运行显示子程序时，先将8155的PC0清为低电平，而PC1－－PC4仍保持高电平，此时只有BG5导通而BG6－－BG9截止。因此，只有数码管SMG1被选中；同时，8031将其内部RAM中与SMG1对应的显示缓冲区中待显示内容(注需发光显示的对应段位清为0)写入IC14中锁存，则SMG1将显示所需字符，经约1mS的延时后，8031又唯一将PC1清为0，并将对应的新段码写入IC14中，此时只有BG6导通，因此只有SMG2被选中，并显示第2位字符约1mS；然后依次显示下一位，当显示至最后一位时，又重头开始显示。这样周而复始，循环往复，使5位显示器轮流点亮。由于人眼的暂留效应，观察时的效果与5位同时点亮基本相同。本技术的键盘为非编码键盘。它由12个基本键0－－9、RUN、INS和一个上挡键AN2及IC12、R53、R72、R73构成，12个基本键构成2＊6的矩阵。2根行线与PB0、PB1相连，而6根列线分别与PC0－－PC5相连。键盘有无闭合键的判断和处理采用随机扫描方式。其工作过程如下，当8031运行键处理程序时，依次令PC0－－PC5轮流为低电平，当无键闭合时，PB0、PB1由R72、R73上拉为高电平，因此当8031检测到PB0或PB1任中有一个为低电平，则表明有键闭合。此时，8031根据PC0－－PC5、PB0、PB1以及AN2的状态和正在运行的主程序编号及位置和状态等便可判定出闭合键的含义，并相应地进行键处理或跳转到对应的程序段去继续运行。在扩展系统中，AN1为手动复位键，当按下该键时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能电子测量及控制仪器，其特征在于该仪器由（１）电源电路；（２）８０３１扩展系统；（３）由８０３１扩展系统和模数转换电路构成的２００ｍＶ直流电压测量电路；（４）电压Ｖ、电流Ｉ、电阻Ｒ测量电路；（５）由８０３１扩展系统及由５５５定时器构成的单稳态电路组成的电容Ｃ测量电路；（６）以８０３１扩展系统为核心的频率Ｆ、周期Ｔ、脉宽ＰＷ、时间ｔ测量电路；（７）以８０３１扩展系统为核心的计数及次数控制电路；（８）以８０３１扩展系统为核心的ＣＭＯＳ４０００系列集成电路及７４ＬＳＴＴＬ系列集成电路测试电路；（９）由８０３１扩展系统及适配器构成的通用程序控制器电路；（１０）由８０３１扩展系统、基频形成电路及输出电路组成的信号发生器１电路；（１１）由８０３１扩展系统、集成锁相环电路及输出电路构成的信号发生器２电路组合而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛渝清，
申请(专利权)人：葛渝清，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]