金属电阻及金属电阻率测定实验设计研究
摘要：本设计根据题目要求制作一台简易自动金属电阻测试仪实验装置的研究设计，能够测量100Ω、1kΩ、10kΩ、10MΩ四档不同的量程，并实现其中前三档的自动量程转换功能，同时自动显示小数点和单位。基于这些要求，经过讨论，决定利用金属电阻—电压转换测量法，采用R/U转换器将被测金属电阻转换成电压，经转换后得到的直流电压经A/D转换器转换为数字信号，由单片机控制输出显示被测金属电阻值到LCD。
关键词：单片机 A/D转换器 液晶显示器 键盘 步进电机驱动
目录
1 引言 1
2 方案论证 1
2．1方案一： 1
2．2方案二： 1
3 各电路设计和论证 2
3．1电源电路设计和论证 2
3．2 显示电路设计和论证 3
3.3控制电路 6
3.4金属电阻测量硬件电路设计和论证 9
3.5步进电机驱动模块硬件设计和论证 10
3.6按键模块硬件设计和论证 11
4. 软件设计 12
4．1程序流程 12
4．1．1系统主程序流程图 12
4．1．2各子程序流程图 13
4.1.2.1显示子程序 13
4．1.2.2按键处理 14
4．2程序 15
4．2．1主程序 15
4．2．2 各子程序 17
5.软硬件系统的调试 20
6．附录 21
附录1: 主要元器件清单 21
附录2：程序清单 22
附录3原理图 36
7.参考文献 37
1 引言
在工程实践中，常需要测定某些高导电材料的金属电阻率。我们金属电阻测量的思路是：由精密恒流源电流通过被测金属电阻，通过放大器将信号扩展到信号能被提取出来，接着进行信号处理，然后进行信号采集和A/D转换，最后显示测量结果。
在测量电路中，电压的分辨率影响测量精度，即受A/D转换的位数影响。而整个电路的误差决定电路所采用的形式。系统的误差主要由量化误差及模拟误差组成，当然也要考虑外部噪声和干扰对测量的影响。因此，恒流源和放大器的性能非常关键。
在电路的测试过程中，常常会碰到由于忽略某些金属电阻实际值与理论值之间的误差，从而影响检测结果。我们选用了单片机来设计该测量仪。该测量仪可直接从液晶显示屏上读出所测得的金属电阻值，同时可以对需要指定测试的数据进行设定，能够帮助我们更快更好的选出我们所需要的金属电阻。
2 方案论证
2．1方案一：
最基本的就是根据 R 的定义式来测量。在如图1中，分别用电流表和电压表测出通过金属电阻的电流和通过金属电阻的电压，根据公式R=U/I求得金属电阻。这种方法要测出两个模拟量，不易实现自动化。而指针式万用表欧姆档是把被测金属电阻与电流一一对应，由此就可以读出被测金属电阻的阻值。这种测量方法的精度变化大，若需要较高的精度，必须要较多的量程，电路复杂如。
参考文献
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