設計要求：本項目可以使用Arduino Uno或Duemilanove板，具備三種設計模式：

　　

·單獨——測量數據可以用字符或者圖形LCD顯示模組的形式觀察。

　　

·連接——可以使用Arduino IDE串行顯示器連接到PC上進行讀數。

　　

·組合——數據可以在兩種設備上進行觀察。

　　

其中第二種模式並不需要LCD顯示模組，所以價格會稍微低一點。

　　

本項目所設計的Arduino 萬用表應具備以下功能：

　　

·具備3個量程的電壓表：0-10V

，0-30V，0-100V

　　

·具備1個量程的電流表：0-500mA

　　

·具備2個量程的歐姆表：0-1KΩ，0-250KΩ

　　

·二極管
，LED的連接性檢測

　　

·LED功能性測試

　　

·NPN雙極結型晶體管的BETA值測量

1 警告：高壓危險！首(shou)先(xian)我(wo)必(bi)須(xu)放(fang)出(chu)這(zhe)個(ge)警(jing)告(gao)，因(yin)為(wei)我(wo)們(men)的(de)一(yi)些(xie)操(cao)作(zuo)電(dian)壓(ya)高(gao)於(yu)安(an)全(quan)電(dian)壓(ya)值(zhi)，應(ying)當(dang)時(shi)刻(ke)將(jiang)安(an)全(quan)放(fang)在(zai)心(xin)中(zhong)。另(ling)外(wai)

，還(hai)要(yao)提(ti)醒(xing)一(yi)點(dian)，當(dang)將(jiang)該(gai)萬(wan)用(yong)表(biao)和(he)電(dian)腦(nao)相(xiang)連(lian)時(shi)
，應(ying)當(dang)讓(rang)電(dian)腦(nao)和(he)該(gai)設(she)備(bei)共(gong)地(di)。

 

2 電路設計
，這是總體電路圖。因為總電路圖看起來有點複雜，我會將其分成子模塊進行講解。

3 電壓表的簡化圖。三個量程可以通過Arduino板上的按鈕進行選擇。在進行電壓測量時
，隻有一個開關是閉合的。

　4 電流表的簡化圖。被測量電流流過1Ω電阻到地，其輸出經放大後連接到Arduino的A1接口，放大器的增益為10.為了進行過流保護，我配置了一個500mA的複位PTC。

6 Arduino板控製，兩個開關都閉合，兩個電阻都有電流流過。因此電流有兩個可能值：10uA和2.5mA。這些電流可以進行精確的調製。然後生成的電流流過待測設備（電阻
、二極管、LED……）
，然後電壓降會在Arduino的A2口被檢測到。

如果電阻的範圍時100Ω。此時，參考電流2.5mA流過電阻，並將生成的電壓施加到Atmega芯片的ADC輸入上。我們想測量的在0-1000Ω之間變動。而測量電壓也在0-2.5V之間變動。Vce（Vds）的電壓範圍為0.5V-3V
，這兩個電壓會直接影響到集電極-發射極/源極-漏極的電流，最終導致精度下降。這種現象可以通過此圖很好的理解：NPN雙極結型晶體管的傳輸特性。該影響可以通過軟件進行一定的校正
，但如果是非線性的，校正會非常困難。

 

7 怎麼測量beta值：前麵提到的產生的電流可以流過不同的設備：電阻
、二極管、LED、肖特基二極管……，產生的電壓降和相應的設備有關。這個電壓值可以提供相應設備的信息，比如設備的電壓降和設備的對應：二極管-0.4V-0.8V；肖特基二極管-0.1V-0.5V
，LED（顏色不同並不一樣）-1.1V-3.5V。這時使用的電流是10uA。而如果使用2.5mA，那麼LED就開始發光，就能測量LED的功能性。測量beta值也是使用的10uA，測量值可在屏幕上讀出。

9 PCB設計文件。

10 PCB文件做好之後將給代工廠加工，我等了兩周就拿到了成品。

12 PCB板上的一些解釋。

13 安裝組件。

15 然後還需要進行校準。找一個標準的萬用表相對校準即可。

16測量電池電壓，可以看到選擇的量程和電壓值信息。

1

18 完成之後就可以進行測試了。