簡介

如今，大多數(shù)數(shù)字萬用表都具有用于測試二極管（有時是晶體管）的內(nèi)置功能。該項目的目的是演示一種使用微控制器為二極管和雙極結(jié)傳輸器（BJT）構(gòu)建測試設(shè)備的簡單方法。該測試算法基于一個簡單的事實，即工作中的 PN結(jié)僅在一個方向上傳導(dǎo)電流。此項目中使用了PIC16F688微控制器，該開關(guān)可切換二極管和晶體管PN結(jié)之間的偏置電壓，并確定特定結(jié)是正常，開路還是短路。

理論

測試二極管的邏輯很簡單。二極管是PN結(jié)，僅允許一個方向的電流傳導(dǎo)。因此，好的二極管將僅在一個方向上傳導(dǎo)電流。如果在兩個方向上都工作，則表示二極管短路，而在兩個方向上都工作時，則表示開路。該邏輯的電路實現(xiàn)如下所示。

通過意識到這一點(diǎn)，可以很容易地將此概念擴(kuò)展為測試晶體管。晶體管由兩個PN結(jié)組成：一個在基極和發(fā)射極之間（BE結(jié)），另一個在基極和集電極之間（BC結(jié)）。如果兩個結(jié)僅在一個方向上傳導(dǎo)，則晶體管正常，否則出現(xiàn)故障。我們還可以通過考慮電流傳導(dǎo)的方向來確定晶體管的類型（PNP或NPN）。需要一個微控制器的三個I/O引腳來實現(xiàn)晶體管的測試算法。

晶體管的測試順序如下。

將D2設(shè)置為高電平并讀取D1和D3。如果D1為高電平，則BE結(jié)導(dǎo)通，否則不導(dǎo)通。如果D3為高電平，則BC結(jié)導(dǎo)通，否則不導(dǎo)通。

將D1設(shè)置為高電平并讀取D2。如果D2為高電平，則EB結(jié)導(dǎo)通，否則為非。

將D3設(shè)置為高電平并讀取D2。如果D2為高電平，則CB結(jié)導(dǎo)通，否則不導(dǎo)通。

現(xiàn)在，如果僅BE和BC結(jié)導(dǎo)通，則該晶體管為NPN型且工作正常。而且，如果僅EB和CB結(jié)導(dǎo)通，則該晶體管仍然正常，但晶體管類型為PNP。其他所有情況（例如EB和BE均導(dǎo)通，或BC和CB均不導(dǎo)通等）表明晶體管不佳。

電路圖和說明

該項目的電路圖非常簡單。它具有兩個用于輸入的按鈕開關(guān)，分別為選擇和詳細(xì)信息。按下“選擇”按鈕可以在二極管測試和晶體管測試之間進(jìn)行選擇，“詳細(xì)信息”按鈕僅在進(jìn)行晶體管測試時才可用，并顯示測試結(jié)果的詳細(xì)信息，例如晶體管類型和結(jié)狀態(tài)。測試晶體管的三個支路（E，B和C）通過1 K電阻接地，并且兩個PN結(jié)將通過PIC16F688微控制器的RA0，RA1和RA2端口引腳進(jìn)行測試。二極管的測試僅需要兩個引腳，并且將使用E和C引腳。這就是為什么它們在電路圖中具有備用標(biāo)簽D1和D2的原因。

電路在面包板上設(shè)置

軟件

此項目的固件是使用MikroC編譯器開發(fā)的。編程時，您必須非常小心三個測試引腳（RA0，RA1和RA2）的方向設(shè)置，因為它們在運(yùn)行測試算法時會經(jīng)常變化。在將任何測試引腳設(shè)置為高電平之前，必須確保將其他兩個引腳定義為輸入引腳，以免端口引腳之間出現(xiàn)任何電壓沖突或短路。

/*

項目：二極管和晶體管測試儀

內(nèi)部振蕩器@ 4MHz，啟用了MCLR，啟用PWRT，關(guān)閉WDT

版權(quán)@ Rajendra Bhatt

2010年11月9日

*/

//LCD模塊連接

sbit LCD_RS at RC4_bit;

位RC5_bit的LCD_EN;

位RC0_bit的LCD_D4;

位RC1_bit的LCD_D5;

sbit LCD_D6為RC2_bit;

sbit LCD_D7為RC3_bit;

sbit LCD_RS_Direction為TRISC4_bit;

sbit LCD_EN_Direction位于TRISC5_bit;

sbit LCD_D4_Direction位于TRISC0_bit;

sbit LCD_D5_Direction位于TRISC1_bit;

sbit LCD_D6_Direction at TRISC2_bit;

sbit LCD_D7_Direction at TRISC3_bit;

//結(jié)束LCD模塊連接

sbit TestPin1 at RA0_bit;

sbit TestPin2 at RA1_bit;

sbit TestPin3 at RA2_bit;

sbit RA4_bit的詳細(xì)信息;

sbit SelectButton在RA5_bit;

//定義消息

char message1 ［］ =“二極管測試儀”；

char message2 ［］ =“ BJT Tes ter”；

char message3 ［］ =“結(jié)果：”;

char message4 ［］ =“短”；

char message5 ［］ =“打開”;

char message6 ［］ =“良好”;

char message7 ［］ =“ BJT是”;

char * type =“ xxx”;

char * BE_Info =“ xxxxx”;

char * BC_Info =“ xxxxx”;

unsigned int select，test1，test2，update_select，detail_select;

unsigned int BE_Junc，BC_Junc，EB_Junc，CB_Junc;

void debounce_delay（void）{

Delay_ms（200）;

}

void main（）{

ANSEL = 0b00000000;//所有I/O引腳都配置為數(shù)字

CMCON0 = 0x07;//散售比較器

PORTC = 0;

PORTA = 0;

TRISC = 0b00000000;//PORTC所有輸出

TRISA = 0b00111000;//PORTA的所有輸出，RA3除外（僅I/P）

Lcd_Init（）;//初始化LCD

Lcd_Cmd（_LCD_CLEAR）;//清除顯示

Lcd_Cmd（_LCD_CURSOR_OFF）;//光標(biāo)關(guān)閉

Lcd_Out（1，2，message1）;//在第1行中寫message1

select = 0;

test1 = 0;

test2 = 0;

update_select = 1;

detail_select = 0;

做{

if（！SelectButton）{

debounce_delay（） ;

update_select = 1;

開關(guān)（選擇）{

case 0：select = 1;

break;

case 1：select = 0;

break;

}//案例結(jié)束

}

if（select == 0）{//二極管測試儀

if（update_select）{

Lcd_Cmd（_LCD_CLEAR）;

Lcd_Out（1，2，message1）;

Lcd_Out（2，2，message3）;

update_select = 0;

}

TRISA = 0b0 0110100;//RA0 O/P，RA2 I/P

TestPin1 = 1;

test1 = TestPin3;//讀取RA2上的I/P

TestPin1 = 0;

TRISA = 0b00110001;//RA0 I/P，RA2 O/P

TestPin3 = 1;

test2 = TestPin1;

TestPin3 = 0;

if（（test1 == 1）&&（test2 == 1））{

Lcd_Out（2，10，message4）;

}

if（（test1 == 1）&&（test2 == 0））{

Lcd_Out（2， 10，message6）;

}

if（（test1 == 0）&&（test2 == 1）） {

Lcd_Out（2，10，message6）;

}

if（（test1 == 0）&&（test2 == 0））{

Lcd_Out（2，10，message5）;

}

}//結(jié)束if（select == 0）

if（select &&！detail_select）{//晶體管測試儀

if（update_select）{

Lcd_Cmd（_LCD_CLEAR）;

Lcd_Out（1，2 ，message2）;

update_select = 0;

}

//測試BE NPN

的BC和BC交界處TRISA = 0b00110101;//RA0，RA2 I/P，RA1 O/P

TestPin2 = 1;

BE_Junc = TestPin1;//讀取RA0處的I/P

BC_Junc = TestPin3;//在RA2處讀取I/P

TestPin2 = 0;

//測試PNP的EB和CB結(jié)點(diǎn)

TRISA = 0b00110110;//RA0 O/P，RA1/RA2 I/P

TestPin1 = 1;

EB_Junc = TestPin2;

TestPin1 = 0;

TRISA = 0b00110011;//RA0 O/P，RA1/RA2 I/P

TestPin3 = 1;

CB_Junc = TestPin2;

TestPin3 = 0;

if（ BE_Junc && BC_Junc &&！EB_Junc &&！CB_Junc）{

Lcd_Out（2，2，message3）;

Lcd_Out（ 2，10，message6）;

type =“ NPN”;

BE_info =“ Good”;

BC_info =“好”；

}

else

if（！BE_Junc &&！BC_Junc && EB_Junc && CB_Junc）{

Lcd_Out（2，2，message3）;

Lcd_Out（2，10，message6）;

type =“ PNP”;

BE_info =“良好”；

BC_info =“良好”;

}

其他{

Lcd_Out（2，2，message3）;

Lcd_Out（ 2，10，“ Bad”）;

type =“ Bad”;

}

}

if（select &&！Detail）{

debounce_delay（）;

開關(guān)（detail_select）{

情況0：detail_select = 1;

break;

情況1：detail_select = 0;

break;

}//案例結(jié)束

update_select = 1;

}

if（detail_select && update_select）{

//測試BE結(jié)是否打開

if（！BE_Junc &&！EB_Junc）{

BE_info =“打開”;

}

//測試BC結(jié)是否打開

if（！BC_Junc &&！CB_Junc ）{

BC_info =“打開“;

}

//測試BE Junction short

if（BE_Junc && EB_Junc）{

BE_info =“ Short”;

}

//測試BC結(jié)短路

if（BC_Junc && CB_Junc）{

BC_info =“ Short”;

}

Lcd_Cmd（_LCD_CLEAR）;

Lcd_Out（1，1，“ Type：”）;

Lcd_Out（1，7，type）;

Lcd_Out（2，1，“ BE：”）;

Lcd_Out（2，4，BE_info）;

Lcd_Out（2，9，“ BC：”）;

Lcd_Out（2，12，BC_info）;

update_select = 0;

}////如果（detail_select）

}結(jié)束，則while（1）;

}

下載源代碼和十六進(jìn)制文件

輸出

下面是我在測試各種輸入條件時為二極管和BJT測試儀拍攝的照片。

其余圖片

責(zé)任編輯：wv