这些物理量进行检测。

 

　　

1.2 制作方案的论证 

　　

1.2.1 微处理器控制及人机交互界面部分方案 

　　

1）AT89S51 单片机+LED 显示。控制部分采用 AT89S51 单片机，转子信号采集部分采

用

AD0809，显示部分采用数码管显示电阻的阻值。但是 LED 只能显示数字，不能显示文字

单，不好实现智能测量并且不好显示其他的测试信息。

AT89S51 单片机功能强大，但是片内

没有

AD 转换，这就需要专门的 AD 转换芯片 AD0809，AD0809 为 8 路 8bit 的 AD 转换器，

8 位的 AD 转换精度有点偏低，若要求高精度的测试，不便于实现。 
　　

2）AT89S51 单片机+A/D+LCD 显示。本方案只有在 LCD 的部分与上方案不同，这样便

于设计功能强大的人机交互界面，可以实现智能控制的特点。

 

　　

3）自带 A/D 转换 AVR 单片机+LCD 显示。本方案控制部分采用自带 AD 的 Meage48 单

片机，这样便可以省掉上述两种方案中

AD 转换部分电路的设计，显示部分还是采用 LCD

显示。

 

　　

1.2.2 信号采集及切换电路 

　　

1）继电器切换。信号的切换部分采用继电器，采用继电器切换简单容易实现，但是使

用寿命受到继电器使用寿命的限制，因为频繁的切换对继电器的使用寿命来说有很大的影
响。

 

　　

2）开关管切换。信号的切换部分采用开关管，采用开关管切换简单容易实现，但是开

关管在导通时有导通内阻的影响会使

AD 采样的值偏移。 

　　

3）采用高阻态的标准双向口。由于 AVR 单片机 I/O 口为标准的双向口，即该口有三种

状态，高阻态，输入状态，输出状态，这样便可以采用高阻态及输出状态的输出低电平状
态来完成电路的切换状态。

 

　　

2 单元电路框图 

　　

2.1 电源电路 

　　由于系统中用到

5 V 电源，电机转子耐牙部分用到 110 V 交流电源，所以整个电路模

块由两大功能模块组成。

 

　　

2.2 信号采集切换电路 

　　当直流微电机工作时，电源通过电刷将直流电压引入电枢换向器。换向器在电机旋转过
程中，将外加直流电压和电流转换成线圈内部的交流电势和电流。这时将在供电电流回路中
产生明显的脉动分量信号。

 

　　

2.3 整机电路框图 

　　

2.4 电路实现 

　　由于转速电路的实时性，采用静态显示电路可以使显示电路稳定测量频率稳定，并且
消除闪烁感。由于按键数量较少，采用独立式按键，而不采用矩阵式按键。

 

　　

3 程序设计 

　　程序流程图如图

4 所示。 

　　

4 单片机部分电路图 

　　单片机部分实现了电机速度脉冲信号的计数，速度超限报警，以及停转控制等功能。

 

　　部分电路图如图

5。 

　　

5 结束语 

　　本次设计电机全参数测试的方法，简单容易实现。其方便之处是不言自明的，加上存储
电路

24c01 可以使每次上电时系统进入上次设定的环境。 

　　参考文献