数字万用表制造技术

一种数字万用表，包括：功能选择电路、量程转换电路、ＬＣＤ电路、电源，其特征在于：还包括具有模／数转换器ＡＤＣ、数／模转换器ＤＡＣ、数字信号处理器ＤＳＰ以及片内存储器的微控制器；其中，被测量、功能选择电路、量程转换电路及微控制器的模／数转换器ＡＤＣ依次串联并产生数码测量结果经由ＬＣＤ电路输出；该数码测量结果通过数字信号处理器ＤＳＰ处理产生播报测量结果的数字声音数据，再经由数／模转换器ＤＡＣ转换为连续的语音模拟量信号输出。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测量仪表，尤其涉及一种用于测量电气参数且可实现语音播报的数字万用表。
技术介绍
数字万用表在电气测量领域广为应用，目前人们使用的数字万用表的测量结果多是以数字显示方式输出，这就要求使用者必须用眼睛观看测量结果，因此使用者须一边测量一边观看测量结果，这样不但会使使用者分心使测量产生误差，还可能造成测量短路，从而对人体产生伤害或使设备毁坏。另外，当测量点较多或分布较密时，测量效率必将大受影响。因此，现有技术中提供一种无需观看就可以知晓测量结果的万用表。申请号为96229006.8，名称为“具语音报读数功能的数字万用表”的中国技术专利文献中就公开了一种通过语音播报测量结果的数字万用表，该数字万用表由功能开关及辅助电路、A/D转换器、微处理机、LCD显示器、语音ROM及功率放大电路、语音输出装置和功能选择/执行开关组成，其中微处理机、语音ROM是专用芯片，借助功能选择/执行开关，使万用表具有多种功能，如测量值的多种读数模式。这样的数字万用表使得测量者能够集中注意力进行测量，而不必分心观察测量结果，有效保障了使用者的人身安全及设备安全，且可实现精确测量。但是，上述公开的数字万用表，其所包含的A/D转换器、微处理机、语音ROM及功率放大电路均为分离的芯片，这样组合而成的数字万用表集成度、可靠性均较低，而且体积较大、成本较高，并且不支持串口通讯、测量结果的打印输出等功能。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种集成度高、可靠性高、体积小、成本低且可实现语音播报的数字万用表。本技术提供的数字万用表，包括功能选择电路、量程转换电路、LCD电路、电源，并且还包括具有模/数转换器ADC、数/模转换器DAC、数字信号处理器DSP以及片内存储器的微控制器；其中，被测量、功能选择电路、量程转换电路及微控制器的模/数转换器ADC依次串联并产生数码测量结果经由LCD电路输出；该数码测量结果通过数字信号处理器DSP处理产生播报测量结果的数字声音数据，再经由数/模转换器DAC转换为连续的语音模拟量信号输出。所述量程转换电路和所述模/数转换器ADC组成量程自动转换电路。所述微控制器为凌阳公司16位单片机SPCE061A。所述微控制器的片内存储器存储有合成语音的音素库，其采用TTS(文本-语音转换)技术合成。所述LCD电路的驱动方式为二分之一偏压或三分之一偏压。本技术提供的数字万用表还包括与数/模转换器DAC依次串接的驱动电路和音频输出电路，语音模拟量信号经放大驱动后输出给音频输出电路实现语音播报测量结果。本技术提供的数字万用表还包括自动关机电路，电源通过自动关机电路为微控制器提供工作电压，当数字万用表待机时间超过预先设定值时，切断连接到微控制器的电源。本技术提供的数字万用表采用具有模/数转换器ADC、数/模转换器DAC、数字信号处理器DSP以及片内存储器的微控制器，例如SPCE061A作为其控制部件，而不采用分离元件的模/数转换器ADC、数/模转换器DAC、数字信号处理器DSP以及语音ROM，因而具有电路集成度高、可靠性高、体积小、成本低等特点。另外，本技术的量程转换电路和模/数转换器ADC组成量程自动转换电路，其能够进行量程的自动识别，且微控制器的片内存储器存储有合成语音的音素库，可实现测量结果的多种语言的语音播报，并且该数字万用表能够同上位机进行通讯，智能化程度也较高。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。附图说明图1是本技术的电路原理框图；图2是本技术实施例的电路框图；图3是图2所示实施例的功能选择电路的触头及其编号图；图4是图2所示实施例实现功能选择电路位置判断的电路；图5是图2所示实施例所采用的74HC4051逻辑结构原理框图；图6是图2所示实施例的量程自动转换的电路图； 图7是图2所示实施例中数字万用表与上位机通讯的电路图。具体实施方式本技术提供的数字万用表，主要由功能选择电路、量程转换电路、LCD电路、电源和带有模/数转换器ADC、数/模转换器DAC、数字信号处理器DSP以及片内存储器的微控制器构成。该数字万用表的量程转换电路和微控制器内部的模/数转换器ADC构成了量程自动转换电路。以下结合附图来详细说明本技术的具体实施方式。图1是本技术数字万用表的原理框图。本技术提供的一种数字万用表由功能选择电路4、量程转换电路5、电源1、自动关机电路2、LCD电路9、驱动电路7、音频输出电路8及微控制器3组成。电源1通过自动关机电路2连接微控制器3的VDD管脚，为微控制器3提供工作电压，当数字万用表待机时间超过预先设定值时，切断连接到微控制器3的电源。被测量通过数字万用表的表笔连接功能选择电路4，功能选择电路4同时与量程转换电路5连接，量程转换电路5与微控制器3内部的模/数转换器ADC共同构成量程自动转换电路6，在微控制器3的控制下，测量值通过功能选择电路4和量程转换电路5输入到微控制器3中，通过微控制器3内部的运算处理产生数码测量结果，该数码测量结果通过LCD电路9显示输出；或微控制器3根据测量结果逐步从音素库中取出压缩过的音素数据，通过DSP运算进行解压缩及合成处理后产生播报测量结果的数字声音数据，这些数字声音数据又逐一经过微控制器3内部的数/模转换器转换为连续的语音模拟量信号后经驱动电路7放大驱动后输出给音频输出电路8实现语音播报测量结果。数字万用表可以测量直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻、电容、三极管放大倍数、二极管及线路通断等电气参数。功能选择电路4用于选择被测量，以确定具体的被测量为上述哪一种电气参数；量程转换电路5用于选择测量的量程范围；电源1用于为该数字万用表提供工作电压；驱动电路7和音频输出电路8用于语音播报测量结果；LCD电路9的驱动方式可为二分之一偏压或三分之一偏压，其用于测量结果的显示。微控制器3用于控制选定功能和量程以及将输入的被测量进行模/数转换和运算处理，并输出测量结果。请一起参阅图2，其是本技术实施例的电路框图。本技术数字万用表的微控制器采用具有模/数转换ADC、数/模转换DAC、数字信号处理器DSP以及片内存储器的台湾凌阳科技公司的SPCE061A芯片，其是16位μ’nSPTM内核微处理器，具有2K字SRAM和32K字FLASH程序存储器，工作电压在2.6V到3.6V范围内时的工作速度范围为0.32MHz到49.152MHz。SPCE061A芯片可以实现A/D转换、LCD显示、语音数据提取、解码及合成后送DAC转换成音频电流驱动扬声器播报测量结果。SPCE061A芯片的ADC(IOA0)测试的基本量为直流电压，范围为0到3.3V，因此这就需要先将被测量(直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻、电容、三极管放大倍数、二极管及线路通断等)转换成直流电压，由功能选择电路选择所测试的是哪一个被测量。图2中的功能选择电路中主要部件为机械开关，即功能选择开关，需要测试人员手动调节，所以需要侦测出功能选择开关的位置，才能知道当前测试的是哪一个被测量。本技术的实施例中采用SPCE061A芯片的通用I/O口控制8-3编码器74HC148来确定功能选择开关的位置，再由SPCE0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林显丞，叶新华，陆伟，
申请(专利权)人：北京北阳电子技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：