本實(shí)用新型涉及一種電阻測量裝置，尤其涉及一種電阻阻值顯示自動(dòng)繪圖控制電路。

背景技術(shù)：

測量電阻、可變電阻的阻值，一般采用數(shù)字萬用表實(shí)現(xiàn)，也有通過單片機(jī)構(gòu)成相應(yīng)電路實(shí)現(xiàn)的，如中國專利文獻(xiàn)201320780623.6公開了一種“可變電阻的阻值測量電路”，其由單片機(jī)、分壓電阻、效準(zhǔn)電阻、電容和可變電阻構(gòu)成，單片機(jī)的其中一個(gè)I/O端口與分壓電阻的一端電連接，分壓電阻的另一端與效準(zhǔn)電阻的一端電連接，效準(zhǔn)電阻的另一端接地，電容與效準(zhǔn)電阻并聯(lián)，電容的一端接地，另一端與可變電阻的一端電連接，可變電阻的另一端與單片機(jī)的另一個(gè)I/O端口電連接。上述電路、裝置雖然能測量阻值，但是不能自動(dòng)控制可變電阻的阻值變化，也不能同時(shí)顯示可變電阻變化過程中各個(gè)測量點(diǎn)的阻值并進(jìn)行曲線繪圖，因此，功能較單一，顯示內(nèi)容不夠豐富，存在局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型主要解決原有電阻測量裝置一般只能測量和顯示單一阻值，不能自動(dòng)控制可變電阻的阻值變化，也不能同時(shí)顯示可變電阻變化過程中各個(gè)測量點(diǎn)的阻值并進(jìn)行曲線繪圖，功能較單一，顯示內(nèi)容不夠豐富，存在局限性的技術(shù)問題；提供一種電阻阻值顯示自動(dòng)繪圖控制電路，其既能測量單一阻值，又能自動(dòng)控制待測可變電阻的阻值變化，并能同時(shí)顯示可變電阻變化過程中各個(gè)測量點(diǎn)的阻值并進(jìn)行曲線繪圖，功能多樣，顯示內(nèi)容豐富，使用靈活。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：本實(shí)用新型包括單片機(jī)單元、按鍵單元、顯示單元、電阻阻值采集單元、AD轉(zhuǎn)換單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和控制待測電位器旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，按鍵單元、顯示單元及電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元分別和所述的單片機(jī)單元相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元再和所述的電機(jī)相連，所述的電阻阻值采集單元的輸入端和待測電位器相連，電阻阻值采集單元的輸出端經(jīng)所述的AD轉(zhuǎn)換單元和單片機(jī)單元的輸入端相連。通過按鍵單元可以進(jìn)行工作狀態(tài)設(shè)定，例如可以選擇是測量單一阻值還是繪制可變電阻變化曲線。如果設(shè)定為是繪制可變電阻變化曲線，則單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，再通過電機(jī)控制待測電位器的旋轉(zhuǎn)，使待測電位器的阻值發(fā)生變化。待測電位器的阻值由電阻阻值采集單元獲取，送AD轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)輸送給單片機(jī)單元處理，再送顯示單元顯示。本技術(shù)方案根據(jù)待測電位器的電阻大小和電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)步距角度實(shí)現(xiàn)繪圖，通過顯示單元顯示待測電位器阻值變化曲線。本實(shí)用新型既能測量單一阻值，又能自動(dòng)控制待測電位器的阻值變化，并能同時(shí)顯示待測電位器變化過程中各個(gè)測量點(diǎn)的阻值，最后將這些點(diǎn)連成一條曲線，實(shí)現(xiàn)曲線繪制，功能多樣，顯示內(nèi)容豐富且直觀，使用靈活。

作為優(yōu)選，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元包括觸發(fā)器U1A、觸發(fā)器U1B、觸發(fā)器U1C、觸發(fā)器U1D和復(fù)合晶體管芯片U2，觸發(fā)器U1A、觸發(fā)器U1B、觸發(fā)器U1C和觸發(fā)器U1D采用74LS14反相施密特觸發(fā)器，復(fù)合晶體管芯片U2采用ULN2003達(dá)林頓管，所述的電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)M；所述的單片機(jī)單元的四個(gè)控制信號(hào)輸出端A、B、C、D分別和觸發(fā)器U1A的1腳、觸發(fā)器U1B的3腳、觸發(fā)器U1C的5腳及觸發(fā)器U1D的9腳相連，觸發(fā)器U1A的1腳、觸發(fā)器U1B的3腳、觸發(fā)器U1C的5腳及觸發(fā)器U1D的9腳分別經(jīng)電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4接電壓+5V，觸發(fā)器U1A的2腳、觸發(fā)器U1B的4腳、觸發(fā)器U1C的6腳及觸發(fā)器U1D的8腳分別和復(fù)合晶體管芯片U2的1腳、2腳、3腳及4腳相連，復(fù)合晶體管芯片U2的16腳、15腳、14腳及13腳分別經(jīng)電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12和步進(jìn)電機(jī)M的1腳、2腳、3腳及4腳相連，復(fù)合晶體管芯片U2的9腳及步進(jìn)電機(jī)M的5腳、6腳均接電壓+12V，復(fù)合晶體管芯片U2的8腳接地。觸發(fā)器U1A、觸發(fā)器U1B、觸發(fā)器U1C和觸發(fā)器U1D由一片74LS14反相施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)。本技術(shù)方案采用帶減速裝置的步進(jìn)電機(jī)控制待測電位器的阻值變化。單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)過一片74LS14反相施密特觸發(fā)器進(jìn)行整形，再采用ULN2003達(dá)林頓管進(jìn)行電流驅(qū)動(dòng)，最后控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。電路簡單，實(shí)現(xiàn)方便，可靠性高。

作為優(yōu)選，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元包括發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3及發(fā)光二極管LED4，復(fù)合晶體管芯片U2的13腳、14腳、15腳及16腳分別和發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3及發(fā)光二極管LED4的負(fù)極相連，發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3及發(fā)光二極管LED4的正極分別經(jīng)電阻R5、電阻R6、電阻R7及電阻R8接電壓+12V。四個(gè)發(fā)光二極管用來指示步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。

作為優(yōu)選，所述的電阻阻值采集單元包括運(yùn)放U3、運(yùn)放U4和穩(wěn)壓器U5，穩(wěn)壓器U5的2腳既接電壓+5V又經(jīng)電容C21接地，穩(wěn)壓器U5的3腳，一路和運(yùn)放U3的同相輸入端相連，另一路經(jīng)電阻R29和可變電阻W2的串聯(lián)電路接地，還有一路經(jīng)電容C22接地，穩(wěn)壓器U5的1腳與電阻R29和可變電阻W2的連接點(diǎn)相連；運(yùn)放U3的反相輸入端經(jīng)可變電阻W1及電阻R21和電壓+5V相連；運(yùn)放U3的輸出端和三極管Q1的基極相連，三極管Q1的發(fā)射極和運(yùn)放U3的反相輸入端相連，三極管Q1的集電極和運(yùn)放U4的同相輸入端相連，運(yùn)放U4的反相輸入端和運(yùn)放U4的輸出端相連，電阻RX就是所述的待測電位器，電阻RX的兩端分別和運(yùn)放U4的輸出端及接地端相連，運(yùn)放U4的輸出端再和所述的AD轉(zhuǎn)換單元的輸入端相連。改變電阻R21的阻值，可以改變電阻測量量程。穩(wěn)壓器U5輸出電壓U+送運(yùn)放U3的同相輸入端，經(jīng)過放大后，通過作為調(diào)整管的三極管Q1和電阻到運(yùn)放U3的反向輸入端，這時(shí)反饋到運(yùn)放U3的反相輸入端的電壓非常接近于U+。恒流源的電流大小與基準(zhǔn)電壓源穩(wěn)壓器U5的精度有關(guān)；恒流源的電流大小與電阻值有關(guān)；由于U+恒定，恒流源的電流大小由電阻RX來決定，只要改變電阻RX的大小就可以達(dá)到調(diào)節(jié)恒流源的電流大小的目的。本技術(shù)方案將電阻的測試直接通過分段電路轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再送AD轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。測量精確度高，量程調(diào)整方便。

作為優(yōu)選，所述的單片機(jī)單元包括單片機(jī)U10，單片機(jī)U10采用ARM2132單片機(jī)，所述的AD轉(zhuǎn)換單元包括AD轉(zhuǎn)換芯片U6，AD轉(zhuǎn)換芯片U6采用AD7710芯片；AD轉(zhuǎn)換芯片U6的6腳、10腳、11腳、18腳及24腳均接地，AD轉(zhuǎn)換芯片U6的5腳、12腳及23腳均接電壓+5V，AD轉(zhuǎn)換芯片U6的2腳和3腳之間連接有晶振Y2，AD轉(zhuǎn)換芯片U6的2腳、3腳分別經(jīng)電容C6、電容C7接地，AD轉(zhuǎn)換芯片U6的9腳和所述的電阻阻值采集單元的輸出端相連，AD轉(zhuǎn)換芯片U6的22腳、1腳、4腳、21腳、19腳及20腳分別和所述的單片機(jī)U10的16腳、17腳、15腳、11腳、10腳及9腳相連，單片機(jī)U10的61腳和62腳之間連接有晶振Y1，單片機(jī)U10的61腳、62腳分別經(jīng)電容C2、電容C1接地，單片機(jī)U10的41腳、37腳、34腳及33腳分別和所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元相連，單片機(jī)U10的6腳、18腳、25腳、42腳、50腳及59腳均接地，單片機(jī)U10的7腳、23腳、43腳及51均接電壓VCC3.3。

作為優(yōu)選，所述的顯示單元包括液晶顯示屏J3，液晶顯示屏J3采用LCM_160*160ANDORIN液晶屏；單片機(jī)U10的58腳和電阻R72的一端相連，電阻R72的另一端既和三極管Q12的基極相連又和三極管Q13的集電極相連，三極管Q12的發(fā)射極及三極管Q13的基極均經(jīng)電阻R73接地，三極管Q13的發(fā)射極接地，三極管Q12的集電極和液晶顯示屏J3的16腳相連，液晶顯示屏J3的18腳、7腳、1腳分別接電壓VCC、接電壓VCC3.3、接地，液晶顯示屏J3的2腳～6腳、8腳～15腳分別和單片機(jī)U10的35腳、36腳、38腳～40腳、44腳～48腳、53腳～55腳相連。實(shí)現(xiàn)方便，顯示清楚，顯示內(nèi)容豐富。

本實(shí)用新型的有益效果是：既能測量某個(gè)電阻的固定阻值，又能自動(dòng)控制待測電位器的阻值變化，并能同時(shí)顯示電位器阻值變化過程中各個(gè)測量點(diǎn)的阻值并連成曲線進(jìn)行顯示，達(dá)到自動(dòng)顯示自動(dòng)繪圖的目的，功能多樣，顯示內(nèi)容豐富，使用靈活。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的一種電路原理連接結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本實(shí)用新型中單片機(jī)單元、按鍵單元、顯示單元和AD轉(zhuǎn)換單元的一種電路原理圖。

圖3是本實(shí)用新型中電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的一種電路原理圖。

圖4是本實(shí)用新型中電阻阻值采集單元的一種電路原理圖。

圖中1.單片機(jī)單元，2.按鍵單元，3.顯示單元，4.電阻阻值采集單元，5.AD轉(zhuǎn)換單元，6.電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，7.電機(jī)，8.待測電位器。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例：本實(shí)施例的一種電阻阻值顯示自動(dòng)繪圖控制電路，如圖1所示，包括單片機(jī)單元1、按鍵單元2、顯示單元3、電阻阻值采集單元4、AD轉(zhuǎn)換單元5、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元6和控制待測電位器8旋轉(zhuǎn)的電機(jī)7，按鍵單元2、顯示單元3及電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元6分別和單片機(jī)單元1相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元6再和電機(jī)7相連，電阻阻值采集單元4的輸入端和待測電位器8相連，電阻阻值采集單元4的輸出端經(jīng)AD轉(zhuǎn)換單元5和單片機(jī)單元1的輸入端相連。

如圖2、圖3、圖4所示，單片機(jī)單元1包括單片機(jī)U10，單片機(jī)U10采用ARM2132單片機(jī)；AD轉(zhuǎn)換單元5包括AD轉(zhuǎn)換芯片U6，AD轉(zhuǎn)換芯片U6采用AD7710芯片；顯示單元3包括液晶顯示屏J3，液晶顯示屏J3采用LCM_160*160ANDORIN液晶屏；按鍵單元包括按鍵K1、按鍵K2、按鍵K3和按鍵K4；電阻阻值采集單元4包括運(yùn)放U3、運(yùn)放U4和穩(wěn)壓器U5，穩(wěn)壓器U5采用TL431穩(wěn)壓器；電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元6包括觸發(fā)器U1A、觸發(fā)器U1B、觸發(fā)器U1C、觸發(fā)器U1D、復(fù)合晶體管芯片U2和發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3及發(fā)光二極管LED4，觸發(fā)器U1A、觸發(fā)器U1B、觸發(fā)器U1C和觸發(fā)器U1D采用74LS14反相施密特觸發(fā)器，復(fù)合晶體管芯片U2采用ULN2003達(dá)林頓管，電機(jī)7采用步進(jìn)電機(jī)M。按鍵K1、按鍵K2、按鍵K3及按鍵K4中，每個(gè)按鍵的1腳和3腳相連、2腳和4腳相連，按鍵K1、按鍵K2、按鍵K3及按鍵K4的1腳均接地，按鍵K1、按鍵K2、按鍵K3及按鍵K4的2腳分別經(jīng)電阻R45、電阻R46、電阻R47及電阻R48接電壓VCC3.3。單片機(jī)U10的58腳和電阻R72的一端相連，電阻R72的另一端既和三極管Q12的基極相連又和三極管Q13的集電極相連，三極管Q12的發(fā)射極及三極管Q13的基極均經(jīng)電阻R73接地，三極管Q13的發(fā)射極接地，三極管Q12的集電極和液晶顯示屏J3的16腳相連，液晶顯示屏J3的18腳、7腳、1腳分別接電壓VCC、接電壓VCC3.3、接地，液晶顯示屏J3的2腳～6腳、8腳～15腳分別和單片機(jī)U10的35腳、36腳、38腳～40腳、44腳～48腳、53腳～55腳相連。AD轉(zhuǎn)換芯片U6的6腳、10腳、11腳、18腳及24腳均接地，AD轉(zhuǎn)換芯片U6的5腳、12腳及23腳均接電壓+5V，AD轉(zhuǎn)換芯片U6的2腳和3腳之間連接有晶振Y2，AD轉(zhuǎn)換芯片U6的2腳、3腳分別經(jīng)電容C6、電容C7接地，AD轉(zhuǎn)換芯片U6的9腳和電阻阻值采集單元4中運(yùn)放U4的輸出端相連，AD轉(zhuǎn)換芯片U6的22腳、1腳、4腳、21腳、19腳及20腳分別和單片機(jī)U10的16腳、17腳、15腳、11腳、10腳及9腳相連，單片機(jī)U10的61腳和62腳之間連接有晶振Y1，單片機(jī)U10的61腳、62腳分別經(jīng)電容C2、電容C1接地，單片機(jī)U10的41腳、37腳、34腳及33腳分別和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元6中觸發(fā)器U1A的1腳、觸發(fā)器U1B的3腳、觸發(fā)器U1C的5腳及觸發(fā)器U1D的9腳相連，單片機(jī)U10的6腳、18腳、25腳、42腳、50腳及59腳均接地，單片機(jī)U10的7腳、23腳、43腳及51均接電壓VCC3.3。電阻阻值采集單元4中，穩(wěn)壓器U5的2腳既接電壓+5V又經(jīng)電容C21接地，穩(wěn)壓器U5的3腳，一路和運(yùn)放U3的同相輸入端相連，另一路經(jīng)電阻R29和可變電阻W2的串聯(lián)電路接地，還有一路經(jīng)電容C22接地，穩(wěn)壓器U5的1腳與電阻R29和可變電阻W2的連接點(diǎn)相連；運(yùn)放U3的反相輸入端經(jīng)可變電阻W1及電阻R21和電壓+5V相連；運(yùn)放U3的輸出端和三極管Q1的基極相連，三極管Q1的發(fā)射極和運(yùn)放U3的反相輸入端相連，三極管Q1的集電極和運(yùn)放U4的同相輸入端相連，運(yùn)放U4的反相輸入端和運(yùn)放U4的輸出端相連，電阻RX就是待測電位器8，電阻RX的兩端分別和運(yùn)放U4的輸出端及接地端相連，運(yùn)放U4的輸出端再和AD轉(zhuǎn)換芯片U6的9腳相連。電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元6中，觸發(fā)器U1A的1腳、觸發(fā)器U1B的3腳、觸發(fā)器U1C的5腳及觸發(fā)器U1D的9腳分別經(jīng)電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4接電壓+5V，觸發(fā)器U1A的2腳、觸發(fā)器U1B的4腳、觸發(fā)器U1C的6腳及觸發(fā)器U1D的8腳分別和復(fù)合晶體管芯片U2的1腳、2腳、3腳及4腳相連，復(fù)合晶體管芯片U2的16腳、15腳、14腳及13腳分別經(jīng)電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12和步進(jìn)電機(jī)M的1腳、2腳、3腳及4腳相連，復(fù)合晶體管芯片U2的9腳及步進(jìn)電機(jī)M的5腳、6腳均接電壓+12V，復(fù)合晶體管芯片U2的8腳接地，復(fù)合晶體管芯片U2的13腳、14腳、15腳及16腳分別和發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3及發(fā)光二極管LED4的負(fù)極相連，發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3及發(fā)光二極管LED4的正極分別經(jīng)電阻R5、電阻R6、電阻R7及電阻R8接電壓+12V。

通過按鍵單元可以進(jìn)行工作狀態(tài)設(shè)定，例如按下按鍵K1時(shí)，測量電阻固定值；按下按鍵K2時(shí)，自動(dòng)控制待測電位器的阻值變化并測量變化過程中各點(diǎn)電阻值，最后繪制成曲線進(jìn)行顯示。需要繪制待測電位器阻值變化曲線時(shí)，單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，再通過電機(jī)控制待測電位器的旋轉(zhuǎn)，使待測電位器的阻值發(fā)生變化。待測電位器的阻值由電阻阻值采集單元獲取，送AD轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)輸送給單片機(jī)單元處理，再送顯示單元顯示，液晶顯示屏同時(shí)顯示電位器阻值變化過程中各個(gè)測量點(diǎn)的阻值并連成曲線進(jìn)行顯示，能實(shí)現(xiàn)大于15個(gè)點(diǎn)的采樣，達(dá)到自動(dòng)顯示自動(dòng)繪圖的目的。本實(shí)用新型既能測量單一阻值，又能自動(dòng)控制待測電位器的阻值變化，并能同時(shí)顯示待測電位器變化過程中各個(gè)測量點(diǎn)的阻值，最后將這些點(diǎn)連成一條曲線，實(shí)現(xiàn)曲線繪制，功能多樣，顯示內(nèi)容豐富且直觀，使用靈活。