基于微控制器的二极管和双极结晶体管测试仪的说明

简介

如今，大多数数字万用表都具有用于测试二极管（有时是晶体管）的内置功能。该项目的目的是演示一种使用微控制器为二极管和双极结传输器（BJT）构建测试设备的简单方法。该测试算法基于一个简单的事实，即工作中的 PN结仅在一个方向上传导电流。此项目中使用了PIC16F688微控制器，该开关可切换二极管和晶体管PN结之间的偏置电压，并确定特定结是正常，开路还是短路。

理论

测试二极管的逻辑很简单。二极管是PN结，仅允许一个方向的电流传导。因此，好的二极管将仅在一个方向上传导电流。如果在两个方向上都工作，则表示二极管短路，而在两个方向上都工作时，则表示开路。该逻辑的电路实现如下所示。

通过意识到这一点，可以很容易地将此概念扩展为测试晶体管。晶体管由两个PN结组成：一个在基极和发射极之间（BE结），另一个在基极和集电极之间（BC结）。如果两个结仅在一个方向上传导，则晶体管正常，否则出现故障。我们还可以通过考虑电流传导的方向来确定晶体管的类型（PNP或NPN）。需要一个微控制器的三个I/O引脚来实现晶体管的测试算法。

晶体管的测试顺序如下。

将D2设置为高电平并读取D1和D3。如果D1为高电平，则BE结导通，否则不导通。如果D3为高电平，则BC结导通，否则不导通。

将D1设置为高电平并读取D2。如果D2为高电平，则EB结导通，否则为非。

将D3设置为高电平并读取D2。如果D2为高电平，则CB结导通，否则不导通。

现在，如果仅BE和BC结导通，则该晶体管为NPN型且工作正常。而且，如果仅EB和CB结导通，则该晶体管仍然正常，但晶体管类型为PNP。其他所有情况（例如EB和BE均导通，或BC和CB均不导通等）表明晶体管不佳。

电路图和说明

该项目的电路图非常简单。它具有两个用于输入的按钮开关，分别为选择和详细信息。按下“选择”按钮可以在二极管测试和晶体管测试之间进行选择，“详细信息”按钮仅在进行晶体管测试时才可用，并显示测试结果的详细信息，例如晶体管类型和结状态。测试晶体管的三个支路（E，B和C）通过1 K电阻接地，并且两个PN结将通过PIC16F688微控制器的RA0，RA1和RA2端口引脚进行测试。二极管的测试仅需要两个引脚，并且将使用E和C引脚。这就是为什么它们在电路图中具有备用标签D1和D2的原因。

电路在面包板上设置

软件

此项目的固件是使用MikroC编译器开发的。编程时，您必须非常小心三个测试引脚（RA0，RA1和RA2）的方向设置，因为它们在运行测试算法时会经常变化。在将任何测试引脚设置为高电平之前，必须确保将其他两个引脚定义为输入引脚，以免端口引脚之间出现任何电压冲突或短路。

/*

项目：二极管和晶体管测试仪

内部振荡器@ 4MHz，启用了MCLR，启用PWRT，关闭WDT

版权@ Rajendra Bhatt

2010年11月9日

*/

//LCD模块连接

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为RC2_bit;

sbit LCD_D7为RC3_bit;

sbit LCD_RS_Direction为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;

//结束LCD模块连接

sbit TestPin1 at RA0_bit;

sbit TestPin2 at RA1_bit;

sbit TestPin3 at RA2_bit;

sbit RA4_bit的详细信息;

sbit SelectButton在RA5_bit;

//定义消息

char message1 ［］ =“二极管测试仪”；

char message2 ［］ =“ BJT Tes ter”；

char message3 ［］ =“结果：”;

char message4 ［］ =“短”；

char message5 ［］ =“打开”;

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引脚都配置为数字

CMCON0 = 0x07;//散售比较器

PORTC = 0;

PORTA = 0;

TRISC = 0b00000000;//PORTC所有输出

TRISA = 0b00111000;//PORTA的所有输出，RA3除外（仅I/P）

Lcd_Init（）;//初始化LCD

Lcd_Cmd（_LCD_CLEAR）;//清除显示

Lcd_Cmd（_LCD_CURSOR_OFF）;//光标关闭

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

select = 0;

test1 = 0;

test2 = 0;

update_select = 1;

detail_select = 0;

做{

if（！SelectButton）{

debounce_delay（） ;

update_select = 1;

开关（选择）{

case 0：select = 1;

break;

case 1：select = 0;

break;

}//案例结束

}

if（select == 0）{//二极管测试仪

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;//读取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）;

}

}//结束if（select == 0）

if（select &&！detail_select）{//晶体管测试仪

if（update_select）{

Lcd_Cmd（_LCD_CLEAR）;

Lcd_Out（1，2 ，message2）;

update_select = 0;

}

//测试BE NPN

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

TestPin2 = 1;

BE_Junc = TestPin1;//读取RA0处的I/P

BC_Junc = TestPin3;//在RA2处读取I/P

TestPin2 = 0;

//测试PNP的EB和CB结点

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（）;

开关（detail_select）{

情况0：detail_select = 1;

break;

情况1：detail_select = 0;

break;

}//案例结束

update_select = 1;

}

if（detail_select && update_select）{

//测试BE结是否打开

if（！BE_Junc &&！EB_Junc）{

BE_info =“打开”;

}

//测试BC结是否打开

if（！BC_Junc &&！CB_Junc ）{

BC_info =“打开“;

}

//测试BE Junction short

if（BE_Junc && EB_Junc）{

BE_info =“ Short”;

}

//测试BC结短路

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）

}结束，则while（1）;

}

下载源代码和十六进制文件

输出

下面是我在测试各种输入条件时为二极管和BJT测试仪拍摄的照片。

其余图片

责任编辑：wv