1、基于單片機的電容測量儀設計摘要：本設計詳細介紹了一種基于單片機的數(shù)字式電容測量儀設計方案及實現(xiàn)方法。設計的主要方法是由LM393組成的LC 振蕩器，由單片機測量LC 振蕩回路的頻率, 根據(jù)已知的電容值，通過單片機的運算功能，計算出電容容量，最后，再通過單片機的普通I/O口控制液晶屏顯示出電容容量的計算結(jié)果。系統(tǒng)的測量范圍為1pF12000F, 具有多個量程，可根據(jù)用戶需要由用戶選擇，與用戶的交互是通過按鍵實現(xiàn)，不同量程的實現(xiàn)是通過開關(guān)的閉合與斷開來選擇不同的R值，從而實現(xiàn)不同的量程，系統(tǒng)具有一定的實用價值。關(guān)鍵詞：電容；LM393；LC振蕩；單片機；LCD Design of capacita

2、nce measuring instrument based on single chip microcomputerAbstract: This design introduces a design scheme of digital capacitance measuring instrument based on MCU and the realization method. The design method of the LC oscillator is composed by LM393, measured by single chip microcomputer LC oscil

3、lating circuit frequency, according to the known capacitance value, through the single-chip computing function, calculate capacity, finally, through the microcontroller I/O port control LCD screen shows the calculation results of the electrical capacitance. The measurement range of 1pF12000 F, havin

4、g a plurality of range, according to user needs can be selected by the user, the interaction with the user is achieved through the key, to achieve different range is through the on-off of the open selection of different R value, so as to achieve different range, System has certain practical value.Ke

5、ywords: capacitance; LM393; LC shocks; MCU; LCD 目 錄1前言11.1電容測試儀的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀11.2電容測量手段22系統(tǒng)方案設計32.1設計要求32.2方案論證33 硬件設計73.1電容原理73.1.1電容測量原理73.1.2電容測量電路83.2 單片機最小系統(tǒng)93.3按鍵電路103.4 顯示電路114 軟件設計135系統(tǒng)測試135.1 測量小電容145.2 測量電解電容165.3 測量結(jié)果175.4 誤差分析186 結(jié)束語18參考文獻19附 錄 A21附 錄 B22附 錄 C23謝 辭.27IV1前言1.1電容測試儀的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀當今電子測

6、試領(lǐng)域，電容的測量已經(jīng)在測量技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)中應用的十分廣泛。電容通常以傳感器形式出現(xiàn)，因此，電容測量技術(shù)的發(fā)展歸根結(jié)底就是電容傳感器的發(fā)展。由最初的用交流不平衡電橋就能測量基本的電容傳感器。最初的電容傳感器有變面積型，變介質(zhì)介電常數(shù)型和變極板間型。現(xiàn)在的電容式傳感器越做越先進，現(xiàn)在用的比較多的有容柵式電容傳感器，陶瓷電容壓力傳感器等。電容測量技術(shù)發(fā)展也很快現(xiàn)在的電容測量技術(shù)也由單一化發(fā)展為多元化。現(xiàn)在國內(nèi)外做傳感器的廠商也比較多,在世界范圍內(nèi)做電容傳感器做的比較好的公司有：日本figaro、德國tecsis、美國alphasense。中國本土測量儀器設備發(fā)展的主要瓶頸。盡管本土測試測量產(chǎn)業(yè)得到

7、了快速發(fā)展，但客觀地說中國開發(fā)測試測量儀器還普遍比較落后。每當提起中國測試儀器落后的原因，就會有許多不同的說法，諸如精度不高，外觀不好，可靠性差等。實際上，這些都還是表面現(xiàn)象，真正影響中國測量儀器發(fā)展的瓶頸為：1.測試在整個產(chǎn)品流程中的地位偏低。由于人們的傳統(tǒng)觀念的影響，在產(chǎn)品的制造流程中，研發(fā)始終處于核心位置，而測試則處于從屬和輔助位置。關(guān)于這一點，在幾乎所有的研究機構(gòu)部門配置上即可窺其一斑。這種錯誤觀念上的原因，造成整個社會對測試的重視度不夠，從而造成測試儀器方面人才的嚴重匱乏，造成相關(guān)的基礎(chǔ)科學研究比較薄弱，這是中國測量儀器發(fā)展的一個主要瓶頸。實際上，即便是研發(fā)隊伍本身，對測試的重視度以

8、及對儀器本身的研究也明顯不夠。2.面向應用和現(xiàn)代市場營銷模式還沒有真正建立起來。本土儀器設備廠商只是重研發(fā)，重視生產(chǎn)，重視狹義的市場，還沒有建立起一套完整的現(xiàn)代營銷體系和面向應用的研發(fā)模式。傳統(tǒng)的營銷模式在計劃經(jīng)濟年代里發(fā)揮過很大作用，但無法滿足目前整體解方案流行年代的需求。所以，為了快速縮小與國外先進公司之間的差距，國內(nèi)儀器研發(fā)企業(yè)應加速實現(xiàn)從面向仿制的研發(fā)向面向應用的研發(fā)的過渡。特別是隨著國內(nèi)應用需求的快速增長，為這一過渡提供了根本動力，應該利用這些動力，跟蹤應用技術(shù)的快速發(fā)展。3.缺乏標準件的材料配套體系。由于歷史的原因，中國儀器配套行業(yè)的企業(yè)多為良莠不齊的小型企業(yè)，標準化的研究也沒有跟

9、上需求的快速發(fā)展，從而導致儀器的材料配套行業(yè)的技術(shù)水平較低。雖然目前已有較大的改觀，但距離整個產(chǎn)業(yè)的要求還有一定距離，所以，還應把標準化和模塊化的研究放到重要的位置。還有，在技術(shù)水平?jīng)]有達到的條件下，一味地追求精度或追求高指標，而沒有處理好與穩(wěn)定性之間的關(guān)系。上述這些都是制約本土儀器發(fā)展的因素。近年來我國測量儀器的可靠性和穩(wěn)定性問題得到了很多方面的重視，狀況有了很大改觀。測試儀器行業(yè)目前已經(jīng)越過低谷階段，重新回到了快速發(fā)展的軌道，尤其最近幾年，中國本土儀器取得了長足的進步，特別是通用電子測量設備研發(fā)方面，與國外先進產(chǎn)品的差距正在快速縮小，對國外電子儀器巨頭的壟斷造成了一定的沖擊。隨著模塊化和虛

10、擬技術(shù)的發(fā)展，為中國的測試測量儀器行業(yè)帶來了新的契機，加上各級政府日益重視，以及中國自主應用標準研究的快速進展，都在為該產(chǎn)業(yè)提供前所未有的動力和機遇。從中國電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒中可以看出，中國的測試測量儀器每年都以超過30%以上的速度在快速增長。在此快速增長的過程中，無疑催生出了許多測試行業(yè)新創(chuàng)企業(yè)，也催生出了一批批可靠性和穩(wěn)定性較高的產(chǎn)品。1.2電容測量手段電容器作為非常重要的一個電學元件在現(xiàn)代電子技術(shù)中有著非常廣泛的用途，電容定義為：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，即：。這種原始的方法必須通過測量兩個物理量來計算電容的大小，而其中的Q是比較難以測量的量。目前常用的兩種

11、測量電容的實現(xiàn)方法：一是利用多諧震蕩產(chǎn)生脈沖寬度與電容值成正比信號，通過低通濾波后測量輸出電壓實現(xiàn)；二是利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)裝置產(chǎn)生與電容值成正比門脈沖來控制通過計數(shù)器的標準計數(shù)脈沖的通斷，即直接根據(jù)充放電時間判斷電容值。利用多諧震蕩原理測量電容的方案硬件設計比較簡單，但是軟件實現(xiàn)相對比較復雜，而直接根據(jù)充放電時間判斷電容值的方案雖然基本上沒有用到軟件部分，但是硬件卻又十分的復雜。而且他們都無法直觀的把測量的電容值大小顯示出來。根據(jù)上面兩種方案的優(yōu)缺點，本次設計提出了硬件設計和軟件設計都相對比較簡單的方案：基于STC89C52單片機和由LM393芯片組成的LC 振蕩器的數(shù)顯式電容測量。該方案主要去是

12、根據(jù)LM393芯片的應用特點，把電容的大小轉(zhuǎn)變成LM393輸出頻率的大小，進而可以通過單片機測量LC 振蕩回路的頻率。本方案的精度較高，硬件設計和軟件設計也相對簡單。2系統(tǒng)方案設計2.1設計要求1、測量范圍：10pF99.9F；測量誤差：5.0%（以實驗室標準電容或電容表為準）。 2、設置量程選擇：×0.01F、×0.1F、×1F、×10F、×100F。 3、顯示器：十進制數(shù)字顯示，對測量量程分別用發(fā)光二極管指示。 4、設置自校準功能。 5、自行設計并制作滿足本設計任務要求的穩(wěn)壓電源。2.2方案論證本次設計中考慮了三種設計方案，三種設計方案中主

13、要區(qū)別在于硬件電路和軟件設計的不同，對于本設計三種方案均能夠?qū)崿F(xiàn)，最后根據(jù)設計要求、可行性和設計成本的考慮選擇了基于STC89C52單片機和LM393芯片構(gòu)成的LC 振蕩器電路的測量的方案。現(xiàn)在一一介紹論證如下：方案一：利用多諧振蕩原理測量電容測量原理如下圖所示。電容C電阻R和555芯片構(gòu)成一個多諧振蕩電路。在電源剛接通時(K合上)，電容C上的電壓為零，多諧振蕩器輸出為高電平通過R對電容C充電。當C上沖得的電壓= 時，施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，變?yōu)榈碗娖剑珻又通過R放電，下降。當= 時施密特觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn)，輸出又變?yōu)楦唠娖剑绱送鶑彤a(chǎn)生震蕩波形。由理論分析可知： 令 則 有式和測得的校準值測量值及存放的

14、軟件中的標準電容值C可得出待測電容值。實際應用中也可以通過測量和來算出圖1 電容測量原理圖圖2 振蕩波形圖 測量誤差分析：由式(6)可以看出，經(jīng)過軟件校準后得出的結(jié)果與的值有關(guān)。這樣單片機晶振頻率的絕對精度，環(huán)境溫度的變化和電源電壓的絕對精度引起的誤差被消除。測量結(jié)果主要受標準電容的絕對精度影響，因此應該選擇精度高、穩(wěn)定性好的；其他誤差來源包括周期測量的量化誤差，除法運算產(chǎn)生的余數(shù)誤差，電源電壓的波動造成諧振頻率偏移帶來的誤差，因此電路要用穩(wěn)壓性能好的穩(wěn)壓電源。這種方法的利用了一個參考的電容實現(xiàn)，雖然硬件結(jié)構(gòu)簡單，軟件實現(xiàn)卻相對比較復雜。 方案二、直接根據(jù)充放電時間判斷電容值：這種電容測量方法

15、主要利用了電容的充放電特性，放電常數(shù)，通過測量與被測電容相關(guān)電路的充放電時間來確定電容值。一般情況下，可設計電路使( T為振蕩周期或觸發(fā)時間；A為電路常數(shù)與電路參數(shù)有關(guān))。這種方法中應用了555芯片組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，在秒脈沖的作用下產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，來控制門電路實現(xiàn)計數(shù)，從而確定脈沖時間，通過設計合理的電路參數(shù)，使計數(shù)值與被測電容相對應。其原理框圖如圖3所示。反向器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器顯示窄脈沖觸發(fā)器秒脈沖發(fā)生器譯碼器鎖存器記數(shù)器標準記數(shù)脈沖圖3 電路原理框圖誤差分析：這種電容測量方法的誤差主要由兩部分組成：一部分是由555芯片構(gòu)成的振蕩電路和觸發(fā)電路由于非線性造成的誤差，其中最重要的是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的

16、非線性誤差，(T由充放電時間決定，是被測電容值)；另一部分是由數(shù)字電路的量化誤差引起，是數(shù)字電路特有的誤差該誤差相對影響較小，可忽略不計。這種方法硬件結(jié)構(gòu)相對復雜，實際上是通過犧牲硬件部分來減輕軟件部分的負擔，但在具體設計中會碰到很大問題，而且硬件一旦設計好，可變性不大。 方案三、基于STC89C52單片機和LM393芯片構(gòu)成的LC 振蕩器電路電容測量：這種電容測量方法主要是通過一塊LM393芯片來測量電容，電路是一個由LM393組成的LC 振蕩器。由單片機測量LC 振蕩回路的頻率，然后根據(jù)標準電容，求出電容，其中，F(xiàn)1是固有頻率，F(xiàn)2是接入測試電容后的頻率。只要我們能夠測量出LC 振蕩器電路

17、的頻率，就可以計算出測量的電容。計算頻率的方法可以利用單片機的計數(shù)器和中斷配合使用來測量，這種研究方法相當?shù)暮唵巍Ｏ到y(tǒng)框圖見圖4。STC89C52LM393晶振電路被測電容測北容LCD1602顯示復位電路按鍵圖4 系統(tǒng)框圖圖中給出了整個系統(tǒng)設計的系統(tǒng)框圖，系統(tǒng)主要由四個主要部分組成，單片機工作電路設計，LM393芯片電路設計，按鍵電路設計，顯示電路設計。這種方法硬件和軟件設計都比較簡單，且測量精度較高,因此選用方案三。3 硬件設計3.1電容原理3.1.1電容測量原理小電容測量電路是一個由LM393（U1A）組成的LC振蕩器。由單片機測量LC振蕩回路的頻率，然后根據(jù)標準電容，求出求出小電容，。電

18、解電容的測量是基于對RC 電路的時間常數(shù)的計算，電容的充電速度與R 和C 的大小有關(guān)，R 與C 的乘積越大，充電時間就越長。這個RC 的乘積就叫做RC電路的時間常數(shù)，即=RC。若R的單位用歐姆，C 的單位用法拉，則的單位為秒。圖5 電容充電時間與電容兩端電壓之間的函數(shù)關(guān)系圖示曲線可以得到充電過程的一般規(guī)律：是按指數(shù)規(guī)律上升的， 開始變化較快，以后逐漸減慢，并緩慢地趨近其最終值，當t=時，=0.632E (E為電源電壓)；本測量儀就是利用單片機測量=0到0.632E這段時間，用下列式子計算被測電容值：電路由比較器U1B,放電晶體管Q1、Q2等組成。設定比較器正輸入端為，（=0.632E，調(diào)節(jié)Rr

19、ef 獲得），反向輸入端接被測電容，當單片機P15 引腳為低電平時，電容放電。注意51單片機引腳的拉電流很小，不能直接驅(qū)動Q1，否則放電時間會很長。當單片機P15 引腳為高電平時,電容充電，當充電到 時，比較器翻轉(zhuǎn)，觸發(fā)單片機外部中斷0，通過測得的充電時間和充電電阻的大小可以計算出電容大小。3.1.2電容測量電路圖6是LM393芯片（U1A）構(gòu)成的LC振蕩器。由單片機測量LC振蕩回路的頻率，然后根據(jù)標準電容，求出求出電容，。圖6 小電容測量電路圖7是LM393芯片比較器U1B,放電晶體管Q1、Q2等組成的電容充放電電路，通過測得的充電時間和充電電阻的大小可以計算出電容大小。圖7 電解電容電容測

20、量電路3.2 單片機最小系統(tǒng)本設計的核心是單片機電路，考慮到需要一個中斷輸入，存儲容量、外部接口對單片機端口的需要以及兼顧到節(jié)約成本的原則，選用了常用的STC89C52單片機。STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32 位I/O 口線， 看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復位電路，三個16 位 定時器/計數(shù)器，一個6向量

21、2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種 軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。最高運作頻率35MHz，6T/12T可選。STC89C52工作的最簡單的電路是其外圍接一個晶振和一個復位電路，給單片機接上電源和地，單片機就可以工作了。其最簡單的工作原理圖如下圖：圖8 單片機最小系統(tǒng)由圖8可知，9腳外接的是按鍵復位電路，18,19腳外接的是晶振電路，這樣，就構(gòu)成了單片機正常工作的必備電路。同時，

22、為使P0口正常工作，并增加其帶負載能力，P0口需接上拉電阻（在圖中未畫出）。3.3按鍵電路按鍵是實現(xiàn)人機對話的比較直觀的接口，可以通過按鍵實現(xiàn)人們想讓單片機做的不同的工作。鍵盤是一組按鍵的集合，鍵是一種常開型開關(guān)，平時按鍵的兩個觸點處于斷開狀態(tài)，按下鍵是它們閉合。鍵盤分編碼鍵盤和非編碼鍵盤，案件的識別由專用的硬件譯碼實現(xiàn)，并能產(chǎn)生鍵編號或鍵值的稱為編碼鍵盤，而缺少這種鍵盤編碼電路要靠自編軟件識別的稱為非編碼鍵盤。在單片機組成的電路系統(tǒng)及智能化儀器中，用的更多的是非編碼鍵盤。圖9就是一種比較典型的按鍵電路，在按鍵沒有按下的時候，輸出的是高電平，當按鍵按下去的時候，輸出的低電平。圖9 按鍵電路其中

23、Btn1是單片機復位按鈕；Btn2是校準按鈕，在測量小電容時候可以隨時按下清零顯示；Btn3 是功能切換按鈕，用來在測量LCF(頻率、小電容、電感)和測量電解電容之間切換。3.4 顯示電路LCD以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點，在袖珍式儀表和低功耗應用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。這里介紹的字符型液晶模塊是一種用5x7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個字、2行16個字、2行20個字等等，這里我們使用的是2行16個字的1602液晶模塊。圖10就是常見的LCD1602液晶顯示屏引腳圖:圖10 LCD1602引腳圖1602 采用標準的16腳接口，其中:

24、第1腳：VSS為地電源第2腳：VDD接5V正電源第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K 的電位器調(diào)整對比度第4 腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6 腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第151

25、6腳：空腳如圖11所示，LCD1602接與P0口，用于顯示電容值以及一些相應的測量信息。圖11 LCD1602顯示電路至此，整個電容測量儀的硬件設計部分就設計好了，接下來，需要的就是與之相匹配的軟件支持了。4 軟件設計軟件編程平臺選擇最常用的Keil軟件。由于該程序并未涉及到底層的驅(qū)動問題，因此選擇方便快捷的C語言編程。在編程中，將該程序分為三個模塊：數(shù)據(jù)處理模塊，1602顯示模塊及主函數(shù)模塊。方便調(diào)試與理解。具體程序見附錄二。總體程序較長，但并不復雜，可根據(jù)需要重點看主函數(shù)，與硬件電路結(jié)合起來，注重程序后緊跟的注釋，理解起來是比較容易的，在此就不再一一詳細分析。5系統(tǒng)測試由于量程的選擇是非常

26、重要的一個環(huán)節(jié)，在這里單獨討論量程的選擇。為滿足10pF 99.9uF 的測量范圍, 可通過設置不同按鍵來實現(xiàn)。不同按鍵與對應的量程范圍如表3.1所示。系統(tǒng)分為三個量程, 可測量1pF 12000uF 的電容。表3.1 按鍵與量程范圍的關(guān)系按鍵是否按下量程范圍無按鍵按下1pF-2.2F按下Btn30.01F-600F按下Btn3再按下S3200F-12000F5.1 測量小電容圖12中的1.5pF 是未經(jīng)校準的誤差，一般這個值會比較大，必須校準后才能測小電容。電解電容測量檔不需要校準，校準僅僅針對小電容。圖12 未校準界面校準只需在小電容檔（圖中界面），不接入測量電容時，按一下校準（清零）按鈕

27、（原理圖Btn2）即可， 會自動清零（圖13所示）。圖13 校準后界面在此以200PF電容測試為例，演示整個測試過程。校準后，直接將小電容接在與GND 之間即可，圖14所示。第一行顯示測得的電容值，第二行顯示的是當前LC振蕩電路的頻率。圖14 200PF測試結(jié)果5.2 測量電解電容按一次功能切換按鈕(原理圖中Btn3)都會切換到測電解電容的狀態(tài)，然后根據(jù)S3彈起還是按下的狀態(tài)自動識別測大電解還是測小電解電容。再次按下功能切換按鈕(原理圖中Btn3)會返回到測小電容的狀態(tài)。這就是功能切換按鈕的作用。除此之外，其它測量檔位單片機能根據(jù)S1、S2、S3按下還是彈起自動識別，無需人為干預。S3 彈起時

28、為測小電解檔，第一行顯示測量范圍，第二行顯示測得的電容值。圖15 4.7F測試結(jié)果圖16 220F測試結(jié)果圖21 470F測試結(jié)果5.3 測量結(jié)果將測量的一系列電容的電容值與標準值比較。比較結(jié)果如表3.2。表3.2 測量值與標準值比較標準值測量值誤差10 PF10.66%200PF182.8PF8.60%4.7F5.02F6.81%220F236.81F7.64%1000F986.6F1.34%由表3.2中數(shù)據(jù)可知，誤差較小,測量范圍是10PF1000F，滿足設計要求的10PF99.9F。測量結(jié)果由液晶直觀顯示。綜合以上分析，該設計滿足整體設計要求。5.4 誤差分析電容器 的容量的精確程度，基

29、本上決定了整個測量過程的精度。應該選用穩(wěn)定性好精度高的電容器，一般推薦使用云母電容器，買不到的話，獨石或CBB 的也都可以將就用。非線性誤差是由器件的非線性特性產(chǎn)生的, 可通過硬件參數(shù)修正和軟件算法補償來減小。6 結(jié)束語總之，通過一系列仿真和設計，數(shù)字式電容測量儀還是比較成功的做出來了。一路下來還是比較坎坷，從原理到實物，從調(diào)試到調(diào)試成功，遇到了很多問題，比如開關(guān)的選擇、電源濾波、三極管驅(qū)動等等，其次，軟件設計也遇到了很多問題，通過很長的時間才調(diào)試成功。通過這次設計也收獲了很多，知識層面上，學得了很多新知識，解決問題的新方法。實踐方面，提高了動手能力，提高了解決實際問題的能力等等。在思想上，更

30、加明白的堅持不懈的重要性，學習探索的重要性，實踐動手的重要性。參考文獻1 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ) 數(shù)字部分(第四版)M.北京:高等教育出版社.2000.7.2 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分(第四版)M.北京:高等教育出版社.2000.7.3 楊剛.電子系統(tǒng)設計與實踐M.北京:電子工業(yè)出版社,2004.4 趙文博.新型集成電路速查手冊M.北京:人民郵電出版社,2006.5 李群芳.單片微型計算機與接口技術(shù)（第3版）M.北京：電子工業(yè)出版社,2008.6 李陽.高精度微小電容測量電路的研制J.上海計量測試,2004.7 劉軍,李智. 基于單片機的高精度電容電感測量儀J.研究與開發(fā),2007.8 楊

31、金鳴,簡易電容測量儀的設計與調(diào)試J.實驗科學與技術(shù),2009.9 任啟炎.一種電阻電容測量電路的設計J.沈陽工業(yè)學院學報,2009.10 張懷強,何為民.電阻電容在線測試及LCD顯示J.今日電子,2008.11 李剛民.單片機原理及實用技術(shù)M.北京:高等教育學出版社, 2008.12 楊靜.電子設計自動化M.北京:高的教育出版社, 2006.13 新型集成電路簡明手冊及典型應用M .西安:西安電子科技大學出版社, 2005.14 李剛,林凌.現(xiàn)代測控電路M.北京:高等教育出版社, 2004.15 汪俊,鄭賓.虛擬儀器環(huán)境下的掃頻儀設計 J.電測與儀表, 2008.附 錄 A系統(tǒng)原理圖圖17 系

32、統(tǒng)原理圖附 錄 B系統(tǒng)實物圖圖18 系統(tǒng)實物圖注：各個按鍵功能如圖中文字說明。圖19 初始化界面附 錄 C源程序Main.c程序清單：#include "reg52.h"#include ".HeadLCD1602.h"#include ".Headdefine.h"#include ".HeadMeasure.h"sbit correctbtn = P37;/按鈕Btn2，用于校準sbit setbtn = P36;/按鈕Btn3，用于功能選擇sbit F_LC = P13;/選擇測量頻率還是LC標志 按下：=1

33、（測頻率）sbit L_C = P14;/選擇測量L還是C標志 按下：=1（測電感）sbit Eb_Es = P16;/選擇測量電解大電容還是小電容標志 按下：=1（測大電解）sbit dischg = P15; /電容放電端 放電=0，充電=1/Measure_Flag 測小電容=1-測電感=2-測頻率=3-測小電解=4-測大電解=5unsigned char Measure_Flag;unsigned int T0_times;/T0計時50ms的個數(shù)，測頻率=20（1s）,測LC=10（0.5s）unsigned int Timer0_Num;unsigned int Timer1_Nu

34、m;unsigned long Frequency0;unsigned long Frequency1;unsigned long Cx;unsigned long Lx;unsigned long EHx; /大電解unsigned long ELx;bitM_E_FLC; /功能切換按鈕，M_E_FLC=0：測FLC;M_E_FLC=1：測電解電容void Main(void)unsigned char loge;unsigned char clear;/清屏標志位，如果功能轉(zhuǎn)換則需要清屏Measure_Flag = 0; M_E_FLC = 0;/開機默認測FLCT0_times = 1

35、0;Timer0_Num = 0;Timer1_Num = 0;Frequency0 = 169500;/基準頻率的一半Frequency1 = 0;LCD1602_Init();LCD_Write_String(0,0," biyesheji ");LCD_Write_String(1,0," huangrenwei ");for(loge=0;loge<15;loge+)Delay_ms(200);MeasureFLC_init();while(1)Get_btn();/按鍵掃描Delay_ms(70);/該延時使按鍵切換穩(wěn)定clear = M

36、easure_Flag;/讀測量類型標志及清屏Get_Measure_Flag();if(clear != Measure_Flag)LCD_Clear();switch(Measure_Flag)/計算及顯示case1:/測小電容LC_Calculate();LCD_Write_String(0,0,"Cx= ");LCD_Write_LongPoint(0,4,8,1,Cx);LCD_Write_String(0,13," pF");LCD_Write_String(1,0,"freq= ");LCD_Write_Long(1,6,6,Frequency1*2);LCD_Write_String(1,13," Hz");break;case2:/測小電感LC_Calculate();LCD_Write_String(0,0,"Lx= ");LCD_Write_LongPoint(0,4,8,2,Lx);LCD_Write_