CN211236018U

CN211236018U - 一种触控式自动电阻测试装置

Info

Publication number: CN211236018U
Application number: CN201921608952.6U
Authority: CN
Inventors: 苏宏锋; 徐刚
Original assignee: Sichuan Vocational and Technical College Communications
Current assignee: Sichuan Vocational and Technical College Communications
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2020-08-11
Anticipated expiration: 2029-09-25

Abstract

本实用新型公开了一种触控式自动电阻测试装置，其包括控制器，以及与控制器相连接的触控输入模块、档位切换电路、蜂鸣器和显示器；档位切换电路与待测电阻相连接。本实用新型通过NMOS管与标准精密电阻组成测量档位切换电路，采用单片机控制电子开关通断，取代传统继电器或手动机械换挡易损坏的弊端。本实用新型的触控输入模块不需要传统按键机械触点，采用精密数字电容技术接受用户输入操作指令，触摸按键移动屏幕光标，实现系统工作模式切换、预筛选电阻的阻值与阻值允许的误差输入，触控按键的抗干扰性能强、有效识别度高、防水效果好，人机交互友好。

Description

一种触控式自动电阻测试装置

技术领域

本实用新型涉及电子测量领域，具体涉及一种触控式自动电阻测试装置。

背景技术

随着电子测量技术的发展，电阻测试仪在元器件生产企业与元器件使用研发单位中均广泛使用。设计一款便捷高效、结果准确、人机交互友好的电阻测试装置尤为重要。

目前电阻测试装置存在以下主要问题和缺陷：

a、采用手动机械式旋转或电磁继电器换挡，容易出现机械故障，换挡噪声大，使用寿命短，测量操作麻烦；

b、该类测试装置采用机械物理按键进行人机交互，按键操作声音大，防水与抗污性能差。

c、不可自动筛选。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种触控式自动电阻测试装置解决了现有电阻测试装置操作麻烦的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：

提供一种触控式自动电阻测试装置，其包括控制器，以及与控制器相连接的触控输入模块、档位切换电路、蜂鸣器和显示器；档位切换电路与待测电阻相连接。

进一步地，控制器包括型号为STC12C5A60S2的芯片U1，芯片U1的引脚 19分别连接电容C1的一端和晶振Y1的一端；芯片U1的引脚18分别连接电容 C2的一端和晶振Y1的另一端；电容C1的另一端与电容C2的另一端相连并接地；芯片U1的引脚9分别连接复位开关的一端、接地电阻R5和电阻R6的一端；电阻R6的另一端通过电容C3分别连接复位开关的另一端和外部电源；芯片U1的引脚31连接外部电源，芯片U1的引脚20接地；芯片U1的引脚40连接5V电源。

进一步地，显示器的型号为JLX12864G；显示器的引脚5和引脚7均连接外部电源，显示器的引脚6接地；显示器的引脚8、引脚9、引脚10、引脚11 和引脚12分别连接芯片U1的引脚2、引脚3、引脚4、引脚5和引脚6。

进一步地，档位切换电路包括5V电源和电阻R1，电阻R1的一端分别连接电阻R2的一端、电阻R3的一端和电阻R4的一端，并与5V电源形成待测电阻接入点；电阻R1的另一端连接N型mos管Q1的漏极；N型mos管Q1的源极分别连接N型mos管Q2的源极、N型mos管Q3的源极和N型mos管Q4的源极并接地；N型mos管Q1的栅极、N型mos管Q2的栅极、N型mos管Q3 的栅极和N型mos管Q4的栅极分别与芯片U1的引脚21、引脚22、引脚23 和引脚24相连接。

进一步地，触控输入模块包括型号为CR302A的芯片U3，芯片U3的引脚 2分别与触控键K1和接地电容C4相连接；芯片U3的引脚3分别与触控键K2 和接地电容C5相连接；芯片U3的引脚4分别与触控键K3和接地电容C6相连接；芯片U3的引脚5分别与触控键K4和接地电容C7相连接；芯片U3的引脚 16、引脚15、引脚14和引脚13分别连接芯片U1的引脚17、引脚16、引脚13 和引脚12；芯片U3的引脚11分别连接电容C8的一端、有极性电容C9的正极和5V电源；芯片U3的引脚10分别连接电容C8的另一端和有极性电容C9的负极并接地。

进一步地，蜂鸣器包括扬声器LS1，扬声器LS1的一端接地，扬声器LS1 的另一端与PNP型三极管Q5的集电极相连接；PNP型三极管Q5的基极通过电阻R10与芯片U1的引脚7相连接；PNP型三极管Q5的发射极与5V电源相连接。

进一步地，还包括与控制器相连接的温度传感器。

进一步地，温度传感器包括NTC 10K热敏电阻；NTC 10K热敏电阻的一端与5V电源相连接，NTC 10K热敏电阻的另一端分别连接接地电阻R7和芯片 U1的引脚1。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过NMOS管与标准精密电阻组成测量档位切换电路，采用单片机控制电子开关通断，取代传统继电器或手动机械换挡易损坏的弊端。本实用新型的触控输入模块不需要传统按键机械触点，采用精密数字电容技术接受用户输入操作指令，触摸按键移动屏幕光标，实现系统工作模式切换、预筛选电阻的阻值与阻值允许的误差输入，触控按键的抗干扰性能强、有效识别度高、防水效果好，人机交互友好。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为控制器及显示器的外围电路图；

图3为档位切换电路的电路图；

图4为触控输入模块的电路图；

图5为蜂鸣器的电路图；

图6为温度传感器的电路图；

图7为本装置的控制流程图；

图8为显示器的界面示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，该触控式自动电阻测试装置包括控制器，以及与控制器相连接的触控输入模块、档位切换电路、蜂鸣器和显示器；档位切换电路与待测电阻相连接。

如图2所示，控制器包括型号为STC12C5A60S2的芯片U1，芯片U1的引脚19分别连接电容C1的一端和晶振Y1的一端；芯片U1的引脚18分别连接电容C2的一端和晶振Y1的另一端；电容C1的另一端与电容C2的另一端相连并接地；芯片U1的引脚9分别连接复位开关的一端、接地电阻R5和电阻R6 的一端；电阻R6的另一端通过电容C3分别连接复位开关的另一端和外部电源；芯片U1的引脚31连接外部电源，芯片U1的引脚20接地；芯片U1的引脚40 连接5V电源。

显示器的型号为JLX12864G；显示器的引脚5和引脚7均连接外部电源，显示器的引脚6接地；显示器的引脚8、引脚9、引脚10、引脚11和引脚12分别连接芯片U1的引脚2、引脚3、引脚4、引脚5和引脚6。

如图3所示，档位切换电路包括5V电源和电阻R1，电阻R1的一端分别连接电阻R2的一端、电阻R3的一端和电阻R4的一端，并与5V电源形成待测电阻接入点；电阻R1的另一端连接N型mos管Q1的漏极；N型mos管Q1的源极分别连接N型mos管Q2的源极、N型mos管Q3的源极和N型mos管Q4 的源极并接地；N型mos管Q1的栅极、N型mos管Q2的栅极、N型mos管Q3的栅极和N型mos管Q4的栅极分别与芯片U1的引脚21、引脚22、引脚 23和引脚24相连接。

如图4所示，触控输入模块包括型号为CR302A的芯片U3，芯片U3的引脚2分别与触控键K1和接地电容C4相连接；芯片U3的引脚3分别与触控键 K2和接地电容C5相连接；芯片U3的引脚4分别与触控键K3和接地电容C6 相连接；芯片U3的引脚5分别与触控键K4和接地电容C7相连接；芯片U3 的引脚16、引脚15、引脚14和引脚13分别连接芯片U1的引脚17、引脚16、引脚13和引脚12；芯片U3的引脚11分别连接电容C8的一端、有极性电容 C9的正极和5V电源；芯片U3的引脚10分别连接电容C8的另一端和有极性电容C9的负极并接地。

如图5所示，蜂鸣器包括扬声器LS1，扬声器LS1的一端接地，扬声器LS1 的另一端与PNP型三极管Q5的集电极相连接；PNP型三极管Q5的基极通过电阻R10与芯片U1的引脚7相连接；PNP型三极管Q5的发射极与5V电源相连接。

如图6所示，本实用新型还包括与控制器相连接的温度传感器。温度传感器包括NTC 10K热敏电阻；NTC 10K热敏电阻的一端与5V电源相连接，NTC 10K热敏电阻的另一端分别连接接地电阻R7和芯片U1的引脚1。

在本实用新型的一个实施例中，待测电阻Rx引脚一端与精密标准电阻R(包括R1、R2、R3与R4)相连接，引脚另一端接+5V电源，U_R表示电阻R两端压降，根据串联分压的原理，则有待测电阻Rx＝U_R*R/(5-U_R)，其中R为100Ω、 1KΩ、10KΩ与1MΩ等已知值。由于被测电阻不同，标准电阻两端的电压就会发生改变，将标准电阻两端的电压值U_R送给控制器内部自带的10位A/D转换器，经过信号处理，计算得出被测电阻的阻值Rx并在显示器屏幕上显示。控制器采用程序轮询方式将控制器引脚P20、P21、P22、P23置高电平“1”，循环扫描4个NMOS管通断情况，根据程序比较待测电阻Rx与标准电阻R的阻值大小的结果，自动确定电阻测量档位，实现测量档位自动切换。

如图3、图7和图8所示，启动本装置时，首先进入初始化开机界面， JLX12864G LCD液晶显示器实时显示“欢迎使用触控式电阻测试装置”(该显示内容可自定义)，触摸触控按键K1部位，若选择“测电阻”工作模式，用户通过待测电阻接口T1、T2接入待测电阻，显示器显示电阻阻值，若被测电阻超过1MΩ，显示器可显示“超阻值！”；若选择“电阻筛选”模式，触摸触控按键 K2部位对显示器上的光标进行上下行与某一行左右移动，光标可默认停留在显示器的“误差设定：”行的左边第一个字符“0”位置，每触摸一次触控按键K2，光标往右移动一个字符，当光标移动到某一行的数字输入区最右端时，若继续触摸触控按键K2，光标即可跳转到下一行，触摸触控按键K3部位输入筛选电阻阻值与允许误差值，每触摸一下触控按键K3输入数值加1，触摸触控按键 K1键确认输入参数后，系统开始与被测电阻实际阻值进行比较，在屏幕可显示“筛选成功！”或“筛选失败！”字样，若筛选失败，则蜂鸣器提示报警。触控按键K4可作为备用或功能拓展按键。

综上所述，本实用新型通过NMOS管与标准精密电阻组成测量档位切换电路，采用单片机控制电子开关通断，取代传统继电器或手动机械换挡易损坏的弊端。本实用新型的触控输入模块不需要传统按键机械触点，采用精密数字电容技术接受用户输入操作指令，触摸按键移动屏幕光标，实现系统工作模式切换、预筛选电阻的阻值与阻值允许的误差输入，触控按键的抗干扰性能强、有效识别度高、防水效果好，人机交互友好。本实用新型不但具有电阻自动测量、电阻自动筛选、测量结果显示和报警功能，而且单片机还连接了环境温度传感器，并可在LCD显示器显示温度数值。

Claims

1.一种触控式自动电阻测试装置，其特征在于，包括控制器，以及与控制器相连接的触控输入模块、档位切换电路、蜂鸣器和显示器；所述档位切换电路与待测电阻相连接。

2.根据权利要求1所述的触控式自动电阻测试装置，其特征在于，所述控制器包括型号为STC12C5A60S2的芯片U1，所述芯片U1的引脚19分别连接电容C1的一端和晶振Y1的一端；所述芯片U1的引脚18分别连接电容C2的一端和晶振Y1的另一端；所述电容C1的另一端与电容C2的另一端相连并接地；所述芯片U1的引脚9分别连接复位开关的一端、接地电阻R5和电阻R6的一端；所述电阻R6的另一端通过电容C3分别连接复位开关的另一端和外部电源；所述芯片U1的引脚31连接外部电源，芯片U1的引脚20接地；芯片U1的引脚40连接5V电源。

3.根据权利要求2所述的触控式自动电阻测试装置，其特征在于，所述显示器的型号为JLX12864G；所述显示器的引脚5和引脚7均连接外部电源，显示器的引脚6接地；显示器的引脚8、引脚9、引脚10、引脚11和引脚12分别连接芯片U1的引脚2、引脚3、引脚4、引脚5和引脚6。

4.根据权利要求2所述的触控式自动电阻测试装置，其特征在于，所述档位切换电路包括5V电源和电阻R1，所述电阻R1的一端分别连接电阻R2的一端、电阻R3的一端和电阻R4的一端，并与5V电源形成待测电阻接入点；所述电阻R1的另一端连接N型mos管Q1的漏极；所述N型mos管Q1的源极分别连接N型mos管Q2的源极、N型mos管Q3的源极和N型mos管Q4的源极并接地；所述N型mos管Q1的栅极、N型mos管Q2的栅极、N型mos管Q3的栅极和N型mos管Q4的栅极分别与芯片U1的引脚21、引脚22、引脚23和引脚24相连接。

5.根据权利要求2所述的触控式自动电阻测试装置，其特征在于，所述触控输入模块包括型号为CR302A的芯片U3，所述芯片U3的引脚2分别与触控键K1和接地电容C4相连接；芯片U3的引脚3分别与触控键K2和接地电容C5相连接；芯片U3的引脚4分别与触控键K3和接地电容C6相连接；芯片U3的引脚5分别与触控键K4和接地电容C7相连接；芯片U3的引脚16、引脚15、引脚14和引脚13分别连接芯片U1的引脚17、引脚16、引脚13和引脚12；芯片U3的引脚11分别连接电容C8的一端、有极性电容C9的正极和5V电源；芯片U3的引脚10分别连接电容C8的另一端和有极性电容C9的负极并接地。

6.根据权利要求2所述的触控式自动电阻测试装置，其特征在于，所述蜂鸣器包括扬声器LS1，所述扬声器LS1的一端接地，扬声器LS1的另一端与PNP型三极管Q5的集电极相连接；所述PNP型三极管Q5的基极通过电阻R10与芯片U1的引脚7相连接；所述PNP型三极管Q5的发射极与5V电源相连接。

7.根据权利要求2-6任一所述的触控式自动电阻测试装置，其特征在于，还包括与控制器相连接的温度传感器。

8.根据权利要求7所述的触控式自动电阻测试装置，其特征在于，所述温度传感器包括NTC 10K热敏电阻；所述NTC 10K热敏电阻的一端与5V电源相连接，NTC 10K热敏电阻的另一端分别连接接地电阻R7和芯片U1的引脚1。