项目2元器件特性测试仪成果汇报
一.项目描述以及要实现的功能
1.完成一个元器件特性测试仪，可以对电阻、电容、电感、二极管、三极管5种元器件特性进行测量。
2.能够自动识别元器件。
3.在OLED屏幕上通过图形化的界面显示各种元器件的符号及测量得到的信息。
二.项目需求
通过编程实现对电阻、电容、电感、二极管、三极管5种元器件的测量，元器件符号以及测量值在OLED屏上显示。最终效果：将元器件两端放置在测量引脚端可迅速在OLED屏上看见元器件特性。
三.实现思路
1.电阻和二极管思路
我们采用了以下的测量方法
①/*VCC——200——X——GND*/ ②/*GND——200—X——VCC*/
③/*VCC——20k——X——GND*/ ④/*GND——20k—X——VCC*/
⑤/*VCC——680k——X——GND*/ ⑥/*GND——680k—X——VCC*/
共6种不同的电路、3种不同的电阻，将不使用的基准电阻引脚设为模拟输入。测量电阻时，使6个电路同时进行工作，能够得到6个电阻值。
图1.电阻测量原理图
图2.电阻测量代码图
最后通过比较，在得到的6个电阻值中进行选择，选择出最准确的数值，即为待测电阻阻值。
图3.电阻选择代码图
二极管导通电压测量与电阻电路相同，利用二极管正向电压和反向电压不同这个特点来判断待测元件为二极管，则可以利用ADC测量得到其导通电压。
测量展示：
图4.68k电阻测量结果图
图5.二极管测量结果图
2.电容测量思路
我们采用了以下的测量方法
同样利用上述6种电路，首先选用20k的电阻所在电路，给电容充放电，利用公式t=RCln(chu) 在这里取chu=5，即放电到五分之一，可计算出待测电容值。如果充放电时间过快或过慢则更换电阻进行测量。
图6.电容测量代码图
图7.470μF电容测量结果
3、三极管思路
给三个引脚分别接10Ω、10Ω、40kΩ大小的电阻。首先判断三极管类型，当三个电极又明显的电位差，且发射极导通后，观察三个引脚电平，当三个引脚为两个高电平一个低电平时，为NPN管，当三个引脚为两个低电平一个高电平时，为PNP管。其次判断三极管的三个管脚，在NPN中，有上拉电阻的是b极，普通高电平输出是c极，普通低电平输出是e极, 在PNP中，有下拉电阻的是b极，普通高电平输出是e极，普通低电平输出是c极。
图8.1三极管电路原理图
图8.2三极管电路原理图
图9.三极管代码图
测量展示：
图10.三极管测量结果图
四.达到的性能
1.将所需测量的元器件放置测量引脚后能够自动识别元器件，并在OLED屏幕上通过图形化的界面显示。
2.对1Ω~1MΩ范围内的电阻进行电阻值测量，并显示在OLED屏幕上。
3.对电容进行电容值测量，并显示在OLED屏幕上。
4.测量二极管的导通电压，并显示在OLED屏幕上。
5.对三极管的三个管脚进行分辨，对三极管的放大倍数进行测量以及三极管的类型判断并显示在OLED屏幕上。
五.遇到的主要难题
1.在对电感值的测量上，如果使用充放电的形式来测量，会发现充放电的速度过快，单片机难以记录时间，所以无法进行测量，暂时还没有找到较好的解决办法。
2.输出模式，高电平和低电平会根据电路波动，因此不能默认为3.3V和0V。
3.编程思维不够清晰，导致代码复杂冗长。比如出现很多if-else的语句
4.外置电阻固定了电路结构，无法灵活地设计电路。
5.不同的基准电阻都有一定的基准范围，在基准范围外其值不定，难以抉择最终输出的阻值。
6.在进行三极管的测量时，在代码没有错误的情况下，OLED屏有时并不会显示三极管的特性，经过诊断，发现3个引脚如果刚好很巧的接错会导致三极管坏以及导通条件和引脚判断困难，情况繁多。
六.未来的计划建议
1.在对单片机进行进一步的学习后，解决寒假未能解决的问题。
2.在以后的项目以及编程中，注意对自己编程思维进行培养，对代码进行改进优化，争取使代码简洁有效。
3.增强自己排查故障的能力，把每方面都要检查一下。
4.有条理进行电路的设计，连线。不然最终外观看起来复杂，容易出故障且不易排查。
