触测试仪为例，它为硅片检测提供了简易准确无接触的测试手段。该测试仪与众不同,它能在同点位臵上同时测试出整片硅片的厚度晶片电阻电阻率及掺杂型号,而不接触硅片的抛光表面。具有速度快精度高无沾污及较高的稳定性等特点。虽然电子测试仪种类繁多，功能也越来越齐全，但目前还没出现种测试仪能检测日常所用到的所有电子元件。所以在这方面，还有待人类的进步研究。本文设计的电子器件测试仪主要是为学生群体服务的。在学生平时的电子系统设计中也需要检测各种常用元器件的功能好坏，但市面上的检测仪不仅功能单，且价格昂贵，让许多电子设计爱好者望文却步。同时，本文设计的电子器件测试仪还可以在日常教学实验中使用，其设计原理简单，操作也十分快捷。因学生对单片机的熟悉程度和运用能力相对较高，所以本文设计是以单片机为核心的电子器件测试仪。在设计中，各个模块的设计也是以原理简单元器件性价比高为原则。尽管本设计全方位考虑其功能实现和产品的完美，但肯定还有不足，这需要以后进行更深步的探讨和研究。系统方案论证与设计根据题目要求，此电子器件测试仪由以下模块组成主控电路模块报警电路模块液晶显示模块测试模块测试模块电容测试模块二三极管测试模块，具体论证与设计方案如下。主控模块设计方案与论证方案以单片机为控制核心，电路测试的信号经单片机处理后再将处理结果在液晶屏上显示出来。其优点价格便宜，软件处理简单方便，在性价比和时间上占很大优势，特别是等单片机相对功耗较低，有利于减小系统功耗。缺点是系列单片程序处理时间相对较长，供电电压相对较高。方案二以嵌入式电路板作为控制核心内嵌Ⅱ操作系统，电路测试的信号经过单片机处理后将处理结果在液晶屏上显示出来。其优点是数据处理时间短，同时其单片机适合节点给定电压，不需要升压，减少了定的外围电路，但是其价格较贵，在软件处理上较复杂，在性价比和时间上有定的差距。方案三以等新型单片机为控制核心。系列单片机可以设臵其工作在低功耗模式下，功耗低于系列的个数量级以上，拥有业界最低功耗，很适合电池组低压供电的，有严格功率限制的场合。其缺点是开发环境不熟悉，需要较长的开发周期。通过比较，从多方面因素考虑，我选择了方案，采用单片机。此外，显示部分是采用液晶显示，它具有丰富多样性灵活性电路简单易于控制而且功耗小等优点，对于信息量多的系统，是比较合适的。电源部分则采用直流稳压电源为系统主电源，使用范围广，使用安全可靠，符合实际操作使用。测试模块与测试模块设计方案与论证方案芯片与运放综合测试模块。用两个小脚双列直插座，如图连接。接成无稳态多谐振荡器的振荡频率为，图示参数的振荡频率约为，若为好的，则发光二极管将周期地闪亮否则，为坏的。的接法由开关控制。转换开关用于控制振荡信号加至的同相端或反相端，前者使的闪光与同步，后者作为反相器时，与交替闪烁。方案二芯片与运放测试模块。测试模块是用时基电路构成无稳态多谐振荡器，单片机通过检测其输出电压的高低来判断输出波形是否为方波，若为方波则芯片是好的，反之芯片就是坏的。测试模块是利用插入的运放与外围的电阻构成个比较器，单片机通过检测比较器的输出就可以判断运放的质量。图与检测电路综上所述，虽然方案与方案二的设计思路相差不大，但方案二更能充分利用芯片资源，且显示更加直观，所以我选择方案二。电容测试模块设计方案与论证方案采用由等构成的电容测量电路。如图所示，该电路的测量原理是被测电容充放电而形成三角波，测量三角波的振荡周期就可知电容的大小。有可构成密勒积分电路，经构成的施密特电路形成正反馈而产生振荡。但此电路复杂，很难实现。方案二采用电容与芯片构成个无稳态多谐振荡器，单片机通过检测这个振荡器的输出来判断电容的好坏。此方法简单快捷，且应用范围广，可操作性强，成本低。通过上述比较，我选择方案二。图由构成的电容测试电路二极管和三极管测试模块设计方案与论证方案二极管的测试采用正弦半波法。其电路如图所示，触发晶闸管，调整电流源，使通过二级管的正向峰值电压为给出的规定值。脉冲持续时间正相电流变化率和两端的电压应与规定条件致，即可判断二极管的好坏。三极管的测试则采用的施密特非门集成电路。电路如图所示，测试时通过变色发光二极管和的组合发光颜色不同来实现判别。该集成电路内的非门均具有电压回滞特性，利用这个特性及外围电路构成振荡器可对三极管进行测试。但这种方法比较复杂，机检测出低电平时，说明二极管导通，显示屏将显示出，此时二极管是好的。当单片机检测出高电平，说明二极管没有导通，显示屏将显示，此时二极管是坏的。三极管检测是利用三极管的基极与单片机的端口连接，发射机与集电极接地，如图所示。当基极与单片机的端口连接时，液晶显示模块电容测试模块测试模块测试模块二三极管测试模块复位电路模块电源及电源指示模块主控电路模块上拉电阻模块报警电路模块图二极管和三极管测试原理图若单片机检测出低电平，则说明基极与发射机导通，若单片机检测出高电平，则说明基极与发射机不导通。当基极与单片机的端口连接，集电极接地时，若单片机检测出低电平，则说明集电极与发基极导通，若单检测出高电平，则说明集电极与基极不导通。当基极与发射机集电极与基极都导通时，则说明被测三极管是好的，显示屏将显示,反之显示屏将显示。软件设计主程序设计电子测试仪的主程序流程图如所示。系统对单片机上电之图主程序流程图后，有个短暂的延时以保证正常工作，然后对液晶显示屏初始化，直等待被测器件的按键按下，对按键进行消抖之后，如果确定有按键按下则跳到被测器件测试程序，否则直等待按键。在主程序中设臵个标志位，用来指示被测器件的好坏。系统开始检测器件后，若，说明被测器件是好的否则，说明被测器件是坏的。芯片测试程序设计芯片测试流程说明，如图所示对单片机上电之后，有个短暂的延时以保证正常工作，然后对液晶显示屏初始化，直等待的按键按下，对按键进行消抖之后，如果确定有按键按下则跳到此测试测试程序，否则直等待按键。图芯片测试流程图芯片测试是利用时基电路构成无稳态多谐振荡电路。其接口是端口，用于检测外部中断的跳变，如果检测到跳变，则外部中断的中断标志位臵位，若返回，说明芯片是好的否则，说明芯片是坏的。运放测试程序设计测试流程说明，如图所示对单片机上电之后，有个短暂的延时以保证正常工作，然后对液晶显示屏初始化，直等待的按键按下，对按键进行消抖之后，如果确定有按键按下则跳到此测试程序，否则直等待按键。图测试流程图的测试接口是端口，是利用插入的运放与外围的电阻构成个比较器，如果检测到跳变，则臵位，若返回，说明是好的否则，说明是坏的。电容测试程序设计电容测试流程说明，如图所示对单片机上电之后，有个短暂的延时以保证正常工作，然后对液晶显示屏初始化，直等待电容的按键按下，对按键进行消抖之后，如果确定有按键按下则跳到此电容测试程序，否则直等待按键。图电容测试流程图电容的测试接口是端口，利用芯片和周边电阻组合成个无稳态多谐振荡电路，如果检测到跳变，则外部中断的中断标志位臵位，若返回说明电容是好的，否则说明电容是坏的。二极管和三极管测试程序设计二三极管测试流程说明，如图所示对单片机上电之后，有个短暂的延时以保证正常工作，然后对液晶显示屏初始化，直等待二三极管的按键按下，对按键进行消抖之后，如果确定有按键按下则跳到此二三极管测试程序，否则直等待按键。图二极管和三极管测试流程图二三极管的测试接口是端口，利用二极管三极管内部导通原理进行测量。如果检测到跳变，则臵位，若返回说明二三极管是好的，否则说明二三极管是坏的。系统测试在测试过程中，通过按键的选择来测试不同的模块，待测试的模块只需要插入测试插槽即可。但在测试电容过程中，想为同个电容做二次测量，则电容就必须先将两个管脚碰到起放电，然后才能进行测量。而三极管的测量，则需要测量两次，即基极与发射极集电极与基极的导通测试。在此我非常遗憾芯片测试未能成功，因其比较器电压较高，单片机不能正确读出高低电平，所以测试功能还有待改进。各个器件测试情况如表所示。表器件测试结果被测器件器件本身好坏测量方式显示结果芯片好未插入或插入芯片正确插入芯片运放好未插入或插入芯片正确插入芯片电容好未插入或插反电容正确插入电容二极管好未插入或插反二极管正确插入二极管三极管好未插入或插反三极管两次都正确插入二极管总结此毕业设计是我年月开始着手准备的，经历半年时间努力与探究，电子器件测试仪的设计基本符合设计要求，能完成整流二极管，三极管，电容，芯片的功能测试，就运放测试模块需要进步改进。在本课题过程中，我遇到很多问题，如主控模块控制芯片的选择，测试模块方案的对比研究。虽然这个过程十分繁杂，不过它又进步巩固了我的专业知识，培养了种良好的设计心态。在软件调试过程中，反复出现了硬件电路设计与软件设计的不匹配，于是我对原电路进行局部修改。虽然最终取得成功，但它给我很多启迪，在设计前期应保证硬件与软件的匹配，这样可节省很多时间。本课题本着原理简单，成本低的特点将为广大师生在平时的电子设计中带来便利。当然它的功能有限，与很多国内外先进的测量仪器不能相提并论，但它却让我向电子王国又近了步。随着电子工业的迅猛发展，我相信测量仪器的功能也会越来越强大，成本也会越来越低，我期待那天的到来。参考文献高峰单片微型计算机原理与接口技术北京科学出版社，高吉祥全国大学生电子设计竞赛培训系列教程之电子仪器仪表设计北京电子工业出版社，高吉祥全国大学生电子设计竞赛培训系列教程之基本技能训练与单元电路设计北京电子工业出版社，高吉祥数字电子技术第二版北京电子工业出版社，蒋璇，臧纯华数字系统设计与应用第二版北京电子工业出版社,谭浩强语言设计第三版北京清华大学出版社,付家才单片机实验与实践北京高等教育出版社,凌玉华单片机原理与应用系统设计湖南中南大学出版社,王新贤通用集成电路速查手册济南山东科学技术出版社,年陈永真全国大学生电子设计竞赛试题精解选北京电子工业出版社，致谢值此毕业设计即将完成之际，首先对我的指导老师瞿军导师致以崇高的敬意和衷心的感谢,至年月以来，瞿老师不仅以其激情和宽厚激励着我从事电子设计工作，还在生活上给予了我诸多关照，在此特别表示感谢,其次要感谢段正华教授和左伟华老师。段教授渊博的学识