基于89C52的二極管特性測(cè)試器的設(shè)計(jì)
3 設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題及分析
在軟硬件設(shè)計(jì)全部完成后的測(cè)試階段,發(fā)現(xiàn)DA輸出的電壓值在某些點(diǎn)上與理論值不符,具有較大差異并呈現(xiàn)一定的周期性(且都是輸出值比理論值小)。通過(guò)初步分析,認(rèn)為是DA的控制字寫(xiě)入在某些點(diǎn)上不正確,于是將硬件電路上AD的模擬電壓輸入引腳斷開(kāi)并直接接在DA電壓輸出腳,并編寫(xiě)了測(cè)試小程序,將0~5 V每次遞增0.02 V對(duì)應(yīng)的控制字寫(xiě)入DA,用AD測(cè)其輸出電壓值并將結(jié)果通過(guò)串口返回PC,然后將電壓理論值與實(shí)測(cè)值的差值全部導(dǎo)入Excel,然后在Excel中插入這些值的散點(diǎn)圖,散點(diǎn)圖如圖5所示,0~250 mA電流值分別對(duì)應(yīng)0~5 V的電壓值(圖中截取了0~45 mA這一段),縱坐標(biāo)為輸出電壓理論值與實(shí)際值的差異值。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/172625.htm
通過(guò)觀(guān)察散點(diǎn)圖,發(fā)現(xiàn)這些差異值點(diǎn)確實(shí)具有周期性,即每組都是8個(gè)點(diǎn)的差異值同時(shí)較大或較小,從現(xiàn)象上看,由于DA在某些點(diǎn)上能夠正常輸出電壓說(shuō)明控制端口正常,因而應(yīng)該是DA數(shù)據(jù)端口上某一位出現(xiàn)故障,導(dǎo)致該位寫(xiě)到DA中的數(shù)始終是0或者1,而因?yàn)檩敵鲋当壤碚撝敌?,所以判斷是該位始終為零,當(dāng)DA寫(xiě)數(shù)時(shí),若該位本來(lái)是0,則電壓正常輸出;若該位本來(lái)是1,則錯(cuò)誤的將0寫(xiě)入DA從而導(dǎo)致DA輸入電壓比理論值小。進(jìn)一步分析,由于每組大差異值點(diǎn)都是8個(gè),每次步進(jìn)0.02V,8個(gè)點(diǎn)就是0.16V,而二進(jìn)制數(shù)10000000B對(duì)應(yīng)電壓值為0.156V≈ 0.16V,因此故障為應(yīng)該是D7位,從而懷疑D7位是否短路到地,通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)該位連接完全正確,于是懷疑是DA內(nèi)部寄存器故障或單片機(jī)故障,而DA內(nèi)部寄存器故障無(wú)法檢測(cè),于是檢測(cè)單片機(jī)是否正常,編寫(xiě)小程序令單片機(jī)所以數(shù)據(jù)引腳全部置1,通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)試發(fā)現(xiàn)單片機(jī)P1.7口(即D7位)為0,其他引腳均正常,于是確定為單片機(jī)損壞,更換單片機(jī)重新燒寫(xiě)程序再測(cè)試,故障順利排除。
4 系統(tǒng)測(cè)試
被測(cè)二極管采用1N4118,用2個(gè)優(yōu)利德數(shù)字萬(wàn)用表UT33D作為測(cè)量?jī)x器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,其中一個(gè)以毫安檔(量程200 mA)與被測(cè)二極管串聯(lián),另一個(gè)以直流電壓檔(量程5V)與被測(cè)二極管并聯(lián),在不同的設(shè)定電流值下測(cè)量二極管的實(shí)際電流和電壓,測(cè)試結(jié)果如表1。
通過(guò)測(cè)試結(jié)果分析可見(jiàn),該測(cè)試器的測(cè)量結(jié)果可靠,誤差較小,可滿(mǎn)足對(duì)二極管的一般測(cè)試要求。系統(tǒng)誤差來(lái)源主要有系統(tǒng)誤差、DA轉(zhuǎn)換誤差和AD轉(zhuǎn)換誤差等,另外電流較大時(shí)R6雖然由5個(gè)電阻并聯(lián),但其發(fā)熱對(duì)誤差也有一定影響。
5 結(jié)束語(yǔ)
本設(shè)計(jì)以單片機(jī)STC89C52芯片為硬件核心部件,利用TLV5613、AD574A、12864液晶顯示器等芯片或器件的相應(yīng)特性,配合一定的軟件算法,制作了基于STC89C52單片機(jī)的二極管特性測(cè)試器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)二極管極性和特性的快速判斷和測(cè)試。在設(shè)計(jì)過(guò)程中力求硬件電路簡(jiǎn)單,充分發(fā)揮軟件編程方便靈活的特點(diǎn)來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,預(yù)留串口可向PC返回測(cè)試數(shù)據(jù)方便分析,可用于一般的二極管特性測(cè)試場(chǎng)合。
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評(píng)論