基于ATmega16L的PTCR耐电压测试仪

论文摘要

PTCR元件已广泛应用于工业电子设备、通讯和家用电器产品中,由于PTCR元件的大量使用,使得PTCR元件的生产规模变得越来越大,这就对PTCR自身的可靠性提出了更高的要求,耐电压作为其中一个重要性能指标必不可少,因此在使用前必须对其进行耐电压的测试。本文设计了一种基于ATmega16L单片机的耐电压测试仪,用来测量PTCR元件耐电压的能力。设计思想是以ATmega16L单片机作为主芯片,重新搭建耐电压仪的测试电路控制部分并编写相应程序,论文重点阐述了系统各硬件模块和各软件模块的设计。硬件设计主要是以ATmega16L单片机作为控制芯片,并以其为基础搭建一个核心控制电路,主要包括:高低压切换电路,顺序加压控制电路,显示电路,按键部分,JTAG与ISP接口,取代仪器原有的时间继电器和时序逻辑控制电路,简化了电路,节约了成本。考虑到该仪器显示结果都是数字,可采用LED数码管显示,后为了使用方便,加入必要的文字说明,改用LCD显示,文中对这两种显示方式都进行了介绍。单片机软件的编程采用C语言,编译软件为ICC AVR。软件设计主要包括单片机系统的初始化,EEPROM保存和读取信息,LED动态扫描程序/LCD显示程序,按键程序的设计等等。单片机系统进行初始化,包括I/O口、定时器、外部中断的初始化;LED显示和LCD显示两种显示方式配合按键实现显示设置高低压加压时间以及加压计时的功能;对于已设置好的数据采用EEPROM进行保存,可随时读取,不需要用户每次操作都重新设置。由于系统采用定时器计时,所以误差很小,满足测试要求。系统还具有报警功能,一旦加压过程出现错误,系统自动提示出错。最后采用实时仿真软件AVR Studio对编译后的程序进行单步,过程及断电的仿真,确保程序设计正确。通过软硬件的结合,提升了耐电压测试仪的数字化,智能化水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 PTCR 的定义与耐电压测试的原理
• 1.2 耐电压测试仪的发展现状
• 1.3 耐电压测试的设计思想及主要研究内容
• 2 耐电压测试仪的硬件电路设计
• 2.1 耐电压测试电路原理图
• 2.2 单片机系统框图与选型
• 2.3 高低压切换电路
• 2.4 顺序加压控制电路
• 2.5 显示电路
• 2.6 外部按键
• 2.7 JTAG 与ISP 接口
• 3 耐电压测试仪的软件设计
• 3.1 系统软件的总体框架
• 3.2 单片机系统的初始化
• 3.3 EEPROM 程序的设计
• 3.4 LED 动态扫描程序设计
• 3.5 LCD 显示程序设计
• 3.6 按键程序设计
• 3.7 工位继电器顺序导通程序设计
• 3.8 加压计时与报警程序设计
• 3.9 程序的仿真、调试及下载
• 4 系统运行及常见问题的分析
• 4.1 系统的运行
• 4.2 常见问题的分析
• 5 全文总结
• 致谢
• 参考文献