能不能给一个基于单片机的四探针法测电阻的案例

时间: 2024-01-10 12:02:42 浏览: 22
当然可以。下面是一个基于单片机的四探针法测电阻的案例: 硬件部分: 1. 单片机:使用STM32F103C8T6单片机。 2. LCD屏幕:使用1602 LCD屏幕。 3. 电源:使用5V稳压电源。 4. 按钮:使用一个按键,用于切换测量模式。 5. 电阻:使用一个待测电阻。 6. 电源开关:用于控制电源的开关。 7. 探针:使用四个探针,两个用于电流源,两个用于电压检测。 软件部分: 1. 程序框架:使用Keil MDK5开发环境编写程序。 2. 代码实现: ```c #include "stm32f10x.h" #include "lcd.h" #define ADC1_DR_Address ((u32)0x4001244C) volatile int32_t ADC_value = 0; volatile uint8_t mode = 0; void ADC1_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); DMA_DeInit(DMA1_Channel1); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&ADC_value; DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5); ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); ADC_ResetCalibration(ADC1); while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); ADC_StartCalibration(ADC1); while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); } void GPIO_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); } void Delay(uint32_t nCount) { for(; nCount != 0; nCount--); } void mode_switch(void) { if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 0) { mode++; if(mode > 2) { mode = 0; } while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 0); } } int main(void) { uint32_t ADC_vref = 3300; float R_Sense = 1.0; float R1 = 1000.0; float R2 = 1000.0; float voltage = 0.0; float current = 0.0; float resistance = 0.0; char buffer[16]; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); LCD_Init(); LCD_Clear(); ADC1_Init(); GPIO_Configuration(); while(1) { mode_switch(); if(mode == 0) { TIM_Cmd(TIM2, DISABLE); GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3); Delay(2000); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC)); voltage = ADC_value * ADC_vref / 4096.0; resistance = voltage * R2 / (ADC_vref - voltage); sprintf(buffer, "R=%7.2f", resistance); LCD_ShowString(0, 0, buffer); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, DISABLE); Delay(1000); } else if(mode == 1) { TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3); Delay(2000); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC)); voltage = ADC_value * ADC_vref / 4096.0; current = voltage / R_Sense; sprintf(buffer, "I=%7.2f mA", current * 1000); LCD_ShowString(0, 0, buffer); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, DISABLE); Delay(1000); } else if(mode == 2) { TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3); Delay(2000); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC)); voltage = ADC_value * ADC_vref / 4096.0; current = voltage / R_Sense; resistance = (ADC_vref - voltage) * R2 / voltage; sprintf(buffer, "R=%7.2f", resistance); LCD_ShowString(0, 0, buffer); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, DISABLE); Delay(1000); } } } ``` 3. 代码说明: 本程序使用STM32F103C8T6单片机实现,使用一个1602 LCD屏幕显示测量结果。 在程序中,使用一个按键用于切换测量模式。在每个模式下,通过改变探针的连接方式实现不同的测量功能。 在模式0下,使用单个探针测量待测电阻的电压,再根据串联电阻公式计算得到电阻值。 在模式1下,使用两个探针分别连接待测电阻两端,将操作放大器作为电流源,测量电阻两端的电压,根据欧姆定律计算得到电阻值。 在模式2下,使用四个探针,两个探针连接待测电阻两端作为电压检测端,另外两个探针连接操作放大器作为电流源,测量电压和电流值,根据欧姆定律计算得到电阻值。 总之,通过改变探针的连接方式和操作放大器的使用,可以实现不同的测量功能,达到四探针法测电阻的目的。

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