一、设计目标：4 1/2万用表(19999), 最小分辨率6微伏，自动选择量程。
二、功能设计要求（量程范围）：
- 直流电压（DCV）―― 200 mV 2V 20V 200V 1000V
- 交流电压（ACV）―― 200mV 2V 20V 200V 700V
- 直流电流（DCA）―― 2mA 20mA 200mA 20A
- 交流电流（ACA）――2mA 20mA 200mA
- 电阻（OHM）――― 200 2K 20K 200K 2M20M
三、主要芯片：MSP430FE42X
四、操作方式：按键――DCV按键，ACV按键，DCA按键，ACA按键，OHM按键
五、原理框图：
五、测量原理：
当进行AD测量时，MSP430FE42X可以选择外部参考源，也可以选择内部参考源。
这里在测量电压和电流时，选择内部参考源1.25V，这样，当外部待测电压为0.625V时，AD采样值为65535，当待测电压为－0.625时，AD采样值为0。由于设计的最小量程为0.2V，故需要将其放大到0.625V，使其满量程，然后根据显示的位数进行转换即0－20000对应0-32767。实际的最小分辨率是0.2/32767V＝6微伏。
当待测电压大于0.2V时，必须进行分压处理，一般采用10倍的分压器，例如2V时降至0.2V等。电压分压器如图1所示。
图1 电压分压器
同样，在测量电流时，也要进行处理，使电流变为电压，然后才能测量。电流的测量原理图如图2所示。
图2 电流分压器
请注意，图2中右边的20A输入是直接接入的，当然也可以加上一个20A的保险丝。
以上是测量直流电压或直流电流的情况，当要测量交流电压或交流电流时，必须进行整流，整流电路如图3所示。
图3 交流整流电路
电阻的测量与电压和电流的测量不同，原理图如图4所示。
图4
六、实际实现电路的简要分析：
1、直流电压测量：
待测电压通过分压器，在各个分压电阻上产生不同的电压值，此时要根据待测电压大小来确定输入单片机的电压，这里通过HC4051来对待测电压进行分压选择。由于待测电压可能高达1000V，因此选择松下的PHOTORELAY（其输入高达1000V）作为分压的输入端。当选择了合适的分压电压后，该电压由TLV2211组成的放大电路进行放大约3倍左右（使AD采样满量程），然后进行量程转换（0－20000对应0－32767），便可以得到待测电压值。
2、交流电压测量：
交流电压测量跟直流电压测量共用一个分压器，经过分压后，待测电压由TLV2211组成的交流整流电路整流后再进入放大电路进行测量。
3、直流电流测量：
由于待测电流高达200mA，一般的模拟开关可以通过的电流较小，故选用AQV201（40V时负载电流500mA）做电流选择，待测电流经分压后进入放大电路，然后再送入AD。
4、交流电流测量：
交流电流测量跟直流电流测量共用一个分压器，不同的是，分压后还要进入交流整流电路，然后再进入放大电路，最后送入AD。
5、电阻测量：
电阻测量电路选用内阻很小的MAX4638模拟开关来接入不同量程的参考电阻，从而测得待测电阻的阻值。AD采用的是外部的参考电压，该参考电压通过减法运算电路得到参考电阻上的电压后送入参考端，而待测电阻上的电压则直接送入测量端。
6、最后：
由于MSP430FE42X的输入阻抗为500k，故在AD输入端外加一个跟随器，以提高它的输入阻抗
