高精度电阻测量仪的研制摘要当今世界，随着科学技术的飞跃，单片机在科技领域的应用越来越来广泛，尤其是在电子行业，几乎成为了不可缺少的部分。
随着电子工业技术的不断进步，电子元器件的需求也在不断增加，其适用范围越来越广泛，我们的生活也越来越离不开单片机了。
在实际生活的应用中经常需要测量一些0.1到99欧姆的电阻，因此对于这个设计需要安全，可靠，迅速的高精度电阻测量仪，这是很有实现必要的。
本系统由惠斯通电桥把电桥的电压变化传给AD620放大器，把放大后的电压传给A/D转换器，用ADC转换芯片采集来的放大电压值，由STM32f103单片机作为数据处理和控制核心，用输出电压之比来计算其被测电阻值的大小，电阻的具体阻值在1602液晶显示器上可以读取。
通过实验室的测试，我的设计性能已经达到开始时的相关要求，性能可靠，操作方便。
关键词：电阻测量；AD转换；STM32单片机；放大器AD620；液晶显示1602Development of a high precision resistance measuringinstrumentAbstractIn today's world, with the rapid development of science and technology, single-chip microcomputer has become more and more widely used in the field of science and technology, especially in the electronics industry, and has become an indispensable part.With the development of the electronic industry, the electronic parts are growing rapidly and the electronic parts are becoming more and more extensive. Our life is more and more dependent on MCU. It is necessary to measure the size of some small resistors in real life applications. Therefore, a safe, reliable and fast high-accuracy resistance measuring instrument is necessary for this design.This system is composed of Wheatstone bridge to bridge the voltage to the AD630 amplifier, the voltage amplifier to A/D converter, ADC converter chip used to collect dozens of amplified voltage values by the STM32f103 microcontroller as the data processing and control core, calculating the resistance value with the ratio of the output voltage of the size of the display resistance data through the liquid crystal display LCD1602. Through the actual testing, the performance index of the system has reached the design requirements, the work is reliable, and the operation is simple.Key Words:resistance measurement ；AD conversion ；STM32 single-chip microcomputer amplifier AD620 LCD display1602目录1 绪论 (1)1.1 选题来源 (1)1.2国内外现状 (1)1.3研究目的及其意义 (2)2系统硬件设计与选择 (3)2.1系统的总体设计 (3)2.1.1设计方案选择 (3)2.1.2 设计要求 (3)2.1.3方案设计图 (4)2.1.4核心控制单元 (4)2.2各部分系统设计 (6)2.2.1 STM32单片机最小系统 (6)2.2.2惠斯通电桥及其测量原理 (7)2.2.3放大器AD620 (8)2.2.4 STM32F103的ADC (9)2.2.5液晶显示器1602 (11)3 系统软件的设计与分析 (13)3.1工作流程 (13)3.2 A/D初始化程序 (14)4 测试与实物 (16)4.1 硬件的测试 (16)4.2 遇到的问题 (16)4.3 实物的展示 (16)5结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)1 绪论1.1 选题来源在科研和实际生活中，常常会碰到电阻测量的场合。
而我们以往用的都是采用相对落后的伏安法来测量的。
这种老的测量需要同时测电压和电流两个数值，所以说误差相对来说比较大。
众所周知，在当今社会生产和科技高度发达的今天，智能仪器和测试设备系统的发展是迅速的，在不同的领域都进行了测量。
仪表仪器的发展能够更上一层楼的原因是当代计算机技术的飞速发展，传统的检测设备就目前科技的进程来说已经不适合现在的测量方式，智能化仪器新能够代替智能化仪表的主要表现为自动测试系统和低耗智能仪表，在电路设计中，测量电阻已成为一个重要的考虑因素。
然后我通过提出了三种方案比较电阻测量仪的优缺点和相关指标。
见下文。
近年来，我国的科技水平发展迅速，其中在电阻测量方面也有着很高的严格要求。
就目前的发展趋势而言，对电阻测量仪器的精度要求也越来越高，其规格也有着较高的标准。
所以，此基础之上，提出了我的高精度电阻测量仪的研制课题。
1.2国内外现状在我国九十年代后期时，中国航空总公司研究出最新一种电阻的测量方法，就是等电位隔离方法。
就目前内部的电阻测量仪器发展的水平来说，虽然我国的测量产业已经得到飞速的发展，但从世界的角度来看，还是相对落后的。
每每提起测量仪的落后的原因，都会有不同的看法，例如外形不够美观，可靠性不够高，精度不够高等。
事实上，以上都是一些表面现象，究其根本原因为：(1) 在整个产品流程中，测试地位比较低。
在这方面上，所有的研究机构配置上即可管中窥豹。
(2)应用导向和现代营销模式尚未建立。
特别是国内市场的应用需求不断增加。
要想把这个过渡作为根本动力并且利用它，就要跟踪技术的飞速发展。
(3) 材料配套体系缺乏标准件。
在没有达到一定科技水平的条件下，忽略了与稳定性的关系，仅去追求指标和精度显然是不可取的。
以上所述都是约束国内仪器发展的因素。
二十一世纪以来，我国测量仪器在研制时也重视稳定性和可靠性，市场状况也有很大的改观。
当今，测试仪行业已经跨过低谷时期，又重新回到了飞速发展的道路上，并且在近年取得了令人瞩目的进步，尤其在电阻测量仪的研制方面，正在与国际产品缩短差距，同时给外国的垄断企业造成了巨大的压力。
随着模块集成技术和虚拟技术的进步，为中国带来了时机。
从国家的电子产业的年鉴中可以知道，每年中国的电阻测量仪研制都以百分之四十的速度增长。
在这个快速增长的过程中，毫无疑问，许多测试行业的初创企业已经被创造出来，并且生产出了一批具有高可靠性和稳定性的产品。
1.3研究目的及其意义当今，随着国家经济的迅速增长，电子行业也取得了惊人的进步，尤其是电子元器件的需求增加速度。
在现实生活中，只要涉及到电路的地方，必有电阻的参与，也需测量其大小。
因此，高速、高性能、高精度的电阻测量仪器具有很强的实用性。
在大多数情况下，测量的参数被转换成直流电压或频率来测量电路的参数。
一种电阻测量是基于产生恒流源的方法，另一种是电桥接法。
前者电路相对简单，速度较快，但精度不高；后者测量的速度较慢，但进度较高。
由于电阻测量的方法有很多，并具有相对复杂性，y因此我的毕设题是高精度电阻测量仪的研制。
采用STM32，实现将模拟电压信号转换数字信号，通过STM32处理后，在LED1602上显示被测量电阻的电阻值。
2系统硬件设计与选择2.1系统的总体设计2.1.1设计方案选择(1) 采用计算频率来计算对应的阻值，通过RC电路来计算，特点是测量度广，缺点是易受影响，精度不够高，而且误差较大。
(2) 采用分压法测量电压值，用电压比来计算R，电路稳定，外部影响小，测量精度和测量范围宽，另一优点使仪表自动化，而且设计时间很快，不需要多少成本，可靠性良好，能够很好的测量出电阻。
(3) 惠斯通电桥又是单臂电桥【4】，R1为工作应变片，其他桥臂为固定电阻，当R1的阻值随着被测量变化而产生电阻变化ΔR1时，输出电压会产生相应的变化。
如图2-1所示，电阻四个臂（R1,R2,R3,R4），检查分枝的电流是否随电流计的变化而改变。
当电流计G没有通过时，桥是平衡的。
当平衡时，四臂的阻力就能形成一种简单而稳定的关系。
我们通过这种关系就可以测量电阻。
图2-1 惠斯通电桥原理图综上所述，系统将采用方案三，更为精确可靠，也是我本次索要设计的。
2.1.2 设计要求通常电阻测量需要在准确度，分辨率，测量范围上同时达到最优化，但是这三种有很大的区别，很难实现。
本文提出的电阻测量电路回避了老的方法，由12V恒定电源供电。
电路包含惠更斯电桥电路、AD620放大电路、STM32及内部的ADC电路和显示器电路。
2.1.3方案设计图该整体由STM32单片机核心控制模块【1】、AD620放大模块、A/D转换模块、惠斯通电桥及液晶显示器模块五个主模构成。
然后，再由这些模块制作成一个高精度电阻测量仪。
通电后若不加被测电阻，则液晶显示器数值为零；若加被侧电阻（0.1-99欧姆），则显示器会显示其电阻值；若被测量的电阻值超出了测量范围，则无法测量。
关闭电源后，数据会自动清零。
整体设计框图构成如图2-2所示。
2.1.4核心控制单元选用STM32F103C8T6【3】单片机作为核心控制模块控制电阻值在显示器LCD1602上显示。
STM32F103C8T6是基于ARM内核架构(M STM32系列32位微控制器、程序内存容量是64 KB,需要2 V 3.6 V电压,操作温度是40°C到85°C是由半导体公司推出小,其主要特点是利用高密度非易失存储器制造技术,多功能的8位CPU 和闪存在单一芯片,应用电可擦写功能,使开发和测试更容易,和内部集成基于32位ARM核心单片机,64 k字节的闪存,USB,可以,2 7计时器,ADC,九个通信接口。