回路電阻測量儀的硬件電路設(shè)計原理

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在了解了回路電阻測量儀的設(shè)計任務(wù)和功能之后，我們將回路電阻測量儀的設(shè)計任務(wù)按功能模塊分解成若干個課題，再逐一進行具體的設(shè)計。

1、單片機的選擇

在智能化測量儀表中，單片機是儀表的主體，是核心。MCS-51系列單片機具有數(shù)據(jù)存貯器和程序存貯器兩個尋址空間，分別都為64K，在指令空間和執(zhí)行速度上，MCS-51系列單片機也是比較合理的，它的算術(shù)和邏輯運算指令功能較強，而且還有乘除指令和位操作指令（即布爾操作指令）。中斷處理能力較強，能滿足一般實際應(yīng)用的要求，其外圍擴展芯片也十分豐富。根據(jù)各方面的綜合考慮，8051適合于低成本的場合，因此我們采用8051單片機。

2、單片機復(fù)位電路的設(shè)計

如果干擾信號已經(jīng)通過某種途徑作用到了CPU上，則CPU就不能按正常狀態(tài)執(zhí)行程序，從而引起混亂，這就是通常所說的程序“跑飛”。為了防止程序跑飛和保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設(shè)計了一種模仿人工監(jiān)測的“程序運行監(jiān)視器”俗稱“看門狗”（WATCHDOG）。

3、單片機時鐘電路的設(shè)計

單片機雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時鐘，必須在外部加附加電路。*常用的內(nèi)部時鐘方式是采用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振電路。本設(shè)計采用的振蕩晶體為7.3728MHZ。C1和C2都采用20PF，電容值無嚴(yán)格要求。

4、單片機存儲器擴展設(shè)計

由于單片機內(nèi)資源的限制，在許多情況下，往往不能滿足使用的要求，因此必須進行系統(tǒng)擴展。此次設(shè)計擴展了一片程序存儲器2764（8K*8位的紫外線擦除電可編程只讀存儲器，單一+5V供電）和一片外部RAM（8K*8）。因為我們這次設(shè)計要求該回路電阻測量儀有數(shù)據(jù)存儲功能。我們將要保存的測量數(shù)據(jù)和測量時的日期時間存儲在擴展的外部RAM中，以防止內(nèi)部RAM存儲空間的不足。采用環(huán)行存儲，儀表每次存儲一組數(shù)據(jù)，程序?qū)y量次數(shù)加1，當(dāng)超過100組存儲數(shù)據(jù)時，程序?qū)y量次數(shù)存儲單元清零，下一組測量數(shù)據(jù)將從數(shù)據(jù)區(qū)首地址開始存入，儀表內(nèi)部總是保存*新的100組測量數(shù)據(jù)。

5、單片機I/O擴展設(shè)計

     8051單片機有4個8位并行I/O（Input/Output,輸入/輸出）口，只有不進行系統(tǒng)擴展時，這4個才能完全提供給用戶使用，否則P0口和P2口要作為地址和數(shù)據(jù)總線使用，這樣真正提供給用戶使用的只有P1和P3口的一部分，往往滿足不了要求，因此要進行I/O口擴展。本次設(shè)計采用的I/O接口芯片是8155。