1、簡(jiǎn)易電阻、電容和電感測(cè)試儀設(shè)計(jì)目錄 HYPERLINK l _Toc24430 摘 要 PAGEREF _Toc24430 3 HYPERLINK l _Toc19557 ABSTRACT PAGEREF _Toc19557 4 HYPERLINK l _Toc7309 1、緒論 PAGEREF _Toc7309 5 HYPERLINK l _Toc17948 2、電路方案的比擬與論證 PAGEREF _Toc17948 5 HYPERLINK l _Toc7630 2.1電阻測(cè)量方案 PAGEREF _Toc7630 5 HYPERLINK l _Toc29260 2.2電容測(cè)量方案 PAG

2、EREF _Toc29260 7 HYPERLINK l _Toc6146 2.3電感測(cè)量方案 PAGEREF _Toc6146 8 HYPERLINK l _Toc23419 3、核心元器件介紹 PAGEREF _Toc23419 10 HYPERLINK l _Toc22704 3.1 LM317的介紹 PAGEREF _Toc22704 10 HYPERLINK l _Toc6626 3.2 LM337的介紹 PAGEREF _Toc6626 11 HYPERLINK l _Toc15566 3.3 NE555的介紹 PAGEREF _Toc15566 11 HYPERLINK l _T

3、oc11700 3.4 NE5532的介紹 PAGEREF _Toc11700 13 HYPERLINK l _Toc26223 3.5 STC89C52的介紹 PAGEREF _Toc26223 14 HYPERLINK l _Toc4260 3.6 TLC549的介紹 PAGEREF _Toc4260 16 HYPERLINK l _Toc28866 3.7 ICL7660的介紹 PAGEREF _Toc28866 17 HYPERLINK l _Toc24672 3.8 1602液晶的介紹 PAGEREF _Toc24672 18 HYPERLINK l _Toc7438 4、 單元電路

4、設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc7438 20 HYPERLINK l _Toc21022 4.1 直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc21022 21 HYPERLINK l _Toc2195 4.2 電源顯示電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc2195 21 HYPERLINK l _Toc24438 4.3 電阻測(cè)量電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc24438 22 HYPERLINK l _Toc14970 4.4 電容測(cè)量電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc14970 23 HYPERLINK l _Toc24343 4.5 電感測(cè)量電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc2

5、4343 24 HYPERLINK l _Toc4663 4.6 電阻、電容、電感顯示電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc4663 25 HYPERLINK l _Toc4124 5、 程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc4124 26 HYPERLINK l _Toc8718 5.1 中斷程序流程圖 PAGEREF _Toc8718 26 HYPERLINK l _Toc5385 5.2 主程序流程圖 PAGEREF _Toc5385 27 HYPERLINK l _Toc7826 6、仿真結(jié)果 PAGEREF _Toc7826 27 HYPERLINK l _Toc956 6.1 電阻測(cè)量電

6、路仿真 PAGEREF _Toc956 27 HYPERLINK l _Toc4956 6.2 電容測(cè)量電路仿真 PAGEREF _Toc4956 28 HYPERLINK l _Toc6612 6.3 電感測(cè)量電路仿真 PAGEREF _Toc6612 28 HYPERLINK l _Toc20050 7、 調(diào)試過程 PAGEREF _Toc20050 29 HYPERLINK l _Toc24921 7.1 電阻、電容和電感測(cè)量電路調(diào)試 PAGEREF _Toc24921 29 HYPERLINK l _Toc15915 7.2 液晶顯示電路調(diào)試 PAGEREF _Toc15915 29

7、HYPERLINK l _Toc12210 8、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄 PAGEREF _Toc12210 30 HYPERLINK l _Toc9752 心 得 體 會(huì) PAGEREF _Toc9752 31 HYPERLINK l _Toc31012 參 考 文 獻(xiàn) PAGEREF _Toc31012 32 HYPERLINK l _Toc22460 附 件 PAGEREF _Toc22460 33 HYPERLINK l _Toc1390 附件1：電路圖 PAGEREF _Toc1390 33 HYPERLINK l _Toc28120 附件2：元件清單 PAGEREF _Toc28120 34

8、 HYPERLINK l _Toc13898 附件3：程序代碼 PAGEREF _Toc13898 35 HYPERLINK l _Toc5458 附件4：實(shí)物圖 PAGEREF _Toc5458 45 摘 要 TOC o 1-3 h z u 近幾年來，電子行業(yè)的開展速度相當(dāng)快，電子行業(yè)的公司企業(yè)數(shù)目也不斷增多。這個(gè)現(xiàn)象帶來的直接結(jié)果是電子行業(yè)方面的人才需求不斷增多。所以，現(xiàn)在大多數(shù)高校都開設(shè)與電子類相關(guān)的專業(yè)及課程，為社會(huì)培養(yǎng)大量的電子行業(yè)的人才。做過電路設(shè)計(jì)的工作人員或者學(xué)生大多數(shù)使用萬用表來測(cè)量一些元件參數(shù)或者電路中的電壓電流。然而萬用表有一定的局限性，它只能測(cè)量有限種類的元器件的參數(shù)，

9、對(duì)于電容和電感等一些電抗元件就無能為力了。所以制作一種簡(jiǎn)便的電容電感測(cè)量?jī)x顯得尤為重要，方便電路設(shè)計(jì)人員或者高校電子類專業(yè)的學(xué)生測(cè)量電路中需要用到的電容及電感的具體值。本次設(shè)計(jì)的思想是基于以上原因提出來的。該系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)為控制核心，搭配必要的外圍電路對(duì)電阻、電容和電感參數(shù)進(jìn)展測(cè)量。系統(tǒng)的根本原理是將電阻阻值、電容容值、電感感值的變化均轉(zhuǎn)換成方波脈沖頻率的變化，利用計(jì)數(shù)器測(cè)頻后通過單片機(jī)做運(yùn)算，最后計(jì)算出待測(cè)元件的各個(gè)參數(shù)并顯示在1602液晶屏幕上。系統(tǒng)使用按鍵選擇被測(cè)元件類型，使用1602液晶屏作為顯示局部。測(cè)量時(shí)，只需將待測(cè)元件引腳放在測(cè)試儀的輸入端，用按鍵操作需要測(cè)量的參數(shù)

10、，便可以很快測(cè)出被測(cè)元器件的參數(shù)，簡(jiǎn)便易用。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果說明，本系統(tǒng)性能穩(wěn)定，測(cè)量精度高。關(guān)鍵詞：STC89C52單片機(jī)電阻測(cè)量電容測(cè)量電感測(cè)量論文類型：應(yīng)用型ABSTRACTIn recent years, the electronic industry have been developing with amazing speed, and companies based on electronics are increasing,which directly causes the growing need of electronic people. So now most univers

11、ities have opened with the electronics and related professional courses for the students to nurture a large number of electronics industry professionals. Done circuit design staff or students should be used multimeter to measure the parameters of a number of components in the circuit voltage or curr

12、ent. Multimeter has some limitations, however, it can only measure the parameters of the limited types of components for capacitors and inductors and some reactance components on the powerless. So a simple RLC meter basis is particularly important to facilitate the circuit design staff or university

13、 students to use in the specific capacitance and inductance values. The design idea is based on the above reasons put forward. The system uses STC89C52 micro-controller for the control of the core, with the necessary external circuit resistance, capacitance and inductance parameters which were measu

14、red. The basic principle of the system is convert the value of resistor, capacitance or inductance into the frequency of square wave pulse ,and use the counter to do after the operation through the microcontroller, and finally calculate the device under test and display various parameters in the 160

15、2 LCD screen. Use buttons to set the type of parameter, and use 1602 LCD screen as the display part. When measured,simply put the component in the tester pin input, with the key operation parameters to be measured, and we can easily measure the parameters of the tested components, which is easy to u

16、se. Experimental results show that the system is stable and accurate.Key words:STC89C52 Micro-controllerMeasurement of Resistance Measurement of Capacitance Measurement of Inductance Type of thesis: Applied1、緒論在現(xiàn)代化生產(chǎn)、學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，往往需要對(duì)某個(gè)元器件的具體參數(shù)進(jìn)展測(cè)量，在這之中萬用表以其簡(jiǎn)單易用，功耗低等優(yōu)點(diǎn)被大多數(shù)人所選擇使用。然而萬用表有一定的局限性，比方：不能夠測(cè)量電感，

17、而且容量稍大的電容也顯得無能為力。所以制作一個(gè)簡(jiǎn)單易用的電抗元器件測(cè)量?jī)x是很有必要的。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外有很多儀器設(shè)備公司都致力于低功耗手持式電抗元器件測(cè)量?jī)x的研究與制作，而且精度越來越高，低功耗越來越低，體積小越來越小一直是他們不斷努力的方向。該類儀器的根本工作原理是將電阻器阻值的變化量，電容器容值的變化量，電感器電感量的變化量通過一定的調(diào)理電路統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)換為電壓的變化量或者頻率的變化量等等，再通過高精度AD采集或者頻率檢測(cè)計(jì)算等方法來得到確定的數(shù)字量的值，進(jìn)而確定相應(yīng)元器件的具體參數(shù)。2、電路方案的比擬與論證方案一：利用串聯(lián)分壓原理的方案 R0RxGNDVCC 圖2-1串聯(lián)分壓電路圖根據(jù)串聯(lián)電路的分壓

18、原理可知，串聯(lián)電路上電壓與電阻成正比關(guān)系。測(cè)量待測(cè)電阻Rx和電阻R0上的電壓，記為Ux和U0.方案二：利用直流電橋平衡原理的方案 R2R1GNDVCCGRxR3圖2-2 直流電橋平衡電路圖根據(jù)電路平衡原理，不斷調(diào)節(jié)電位器R3，使得電表指針指向正中間，再測(cè)量電位器電阻值。 方案三：利用555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)的方案 圖2-3 555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路圖 根據(jù)555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)，產(chǎn)生脈沖波形，通過單片機(jī)讀取上下電平得出頻率，通過公式換算得到電阻阻值。 由 得 上述三種方案從對(duì)測(cè)量精度要求而言，方案一的測(cè)量精度極差，方案二需要測(cè)量的電阻值多，而且測(cè)量調(diào)節(jié)麻煩，不易操作與數(shù)字化，相比擬而言，方案三還是比

19、擬符合要求的，由于是通過單片機(jī)讀取轉(zhuǎn)化，準(zhǔn)確度會(huì)明顯的提高。故本設(shè)計(jì)選擇了方案三。方案一：利用串聯(lián)分壓原理的方案原理圖同圖2-1通過電容換算的容抗跟電阻分壓，通過測(cè)量電壓值，再經(jīng)過公式換算得到電容的值。原理同電阻測(cè)量的方案一。方案二：利用交流電橋平衡原理的方案原理圖同圖2-2 通過調(diào)節(jié)Z1、Z2使電橋平衡。這時(shí)電表的讀數(shù)為零。通過讀取Z1、Z2、Zn的值，即可得到被測(cè)電容的值。方案三：利用555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)原理的方案圖2-4 555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路圖 根據(jù)555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)，產(chǎn)生脈沖波形，通過單片機(jī)讀取上下電平得出頻率，通過公式換算得到電容值。由 假設(shè)R1=R2,得 上述三種方案從對(duì)測(cè)量

20、精度要求而言，方案一的測(cè)量精度極差，方案二需要測(cè)量的電容值多，而且測(cè)量調(diào)節(jié)麻煩、電容不易測(cè)得準(zhǔn)確值，不易操作與數(shù)字化，相比擬而言，方案三還是比擬符合要求的，由于是通過單片機(jī)讀取轉(zhuǎn)化，準(zhǔn)確度會(huì)明顯的提高。故本設(shè)計(jì)選擇了方案三。方案一：利用交流電橋平衡原理的方案原理圖同圖2-2方案二：利用電容三點(diǎn)式正弦波震蕩原理的方案 圖2-5 電容三點(diǎn)式正弦波震蕩電路圖由 得上述兩種方案從對(duì)測(cè)量精度要求而言，方案二需要測(cè)量的電感值多，而且測(cè)量調(diào)節(jié)麻煩、電感不易測(cè)得準(zhǔn)確值，不易操作與數(shù)字化，相比擬而言，方案二還是比擬符合要求的，由于是通過單片機(jī)讀取轉(zhuǎn)化，準(zhǔn)確度會(huì)明顯的提高。故本設(shè)計(jì)選擇了方案二。3、核心元器件介紹

21、3.1 LM317的介紹37V，最大輸出電流為1.5A，內(nèi)部含有過流、過熱保護(hù)電路，具有平安可靠、應(yīng)用方便、性能優(yōu)良等特點(diǎn)。引腳圖：典型電路：VOViR1、R2組成電壓輸出調(diào)節(jié)電路，輸出電壓UO表達(dá)式為： V電容C2與R2并聯(lián)組成濾波電路，減小輸出的紋波電壓。二極管D2的作用是防止輸出端與地短路時(shí)，電容C2上的電壓損壞穩(wěn)壓器。3.2 LM337的介紹37V，最大輸出電流為1.5A，內(nèi)部含有過流、過熱保護(hù)電路，具有平安可靠、應(yīng)用方便、性能優(yōu)良等特點(diǎn)。引腳圖：典型電路：R1、R2組成電壓輸出調(diào)節(jié)電路，輸出電壓UO表達(dá)式為： V3.3 NE555的介紹555集成電路開場(chǎng)是作定時(shí)器應(yīng)用的，所以叫做55

22、5定時(shí)器或555時(shí)基電路。但后來經(jīng)過開發(fā)，它除了作定時(shí)延時(shí)控制外，還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速等多種控制及計(jì)量檢測(cè)。此外，還可以組成脈沖震蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路，用于交流信號(hào)源、電源變換、頻率變換、脈沖調(diào)制等。它由于工作可靠、使用方便、價(jià)格低廉，目前被用于各種電子產(chǎn)品中，555集成電路內(nèi)部有幾十個(gè)元器件，有分壓器、比擬器、根本R-S觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等，電路比擬復(fù)雜，是模擬電路和數(shù)字電路的混合體。555集成電路內(nèi)部構(gòu)造圖：引腳圖：管腳介紹：555集成電路是8腳封裝，雙列直插型，如圖A所示，按輸入輸出的排列可看成如圖B所示。其中6腳稱閾值端TH，是上比擬器的輸入；2腳稱觸發(fā)端，是下

23、比擬器的輸入；3腳是輸出端VO，它有0和1兩種狀態(tài)，由輸入端所加電平?jīng)Q定；7腳是放電端DIS，它是內(nèi)部放電管的輸出，有懸空和接地兩種狀態(tài)，也是由輸入端的狀態(tài)決定；4腳是復(fù)位端MR，加上低電平時(shí)可使輸出為低電平；5腳是控制電壓端VC，可用它改變上下觸發(fā)電平值；8腳是電源端，1腳是接地端。典型應(yīng)用555震蕩器電路：由555構(gòu)成的多諧振蕩器如圖a所示，輸出波形如圖b所示。3.4 NE5532的介紹NE5532是一種雙運(yùn)放高性能低噪聲運(yùn)算放大器。 相比擬大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器，如1458，它顯示出更好的噪聲性能，提高輸出驅(qū)動(dòng)能力和相當(dāng)高的小信號(hào)和電源帶寬。這使該器件特別適合應(yīng)用在高品質(zhì)和專業(yè)音響設(shè)備，儀

24、器和控制電路和 通道放大器。如果噪音非常最重要的，因此建議使用5532A版，因?yàn)樗鼙ＷC噪聲電壓指標(biāo)。NE5532特點(diǎn)： 小信號(hào)帶寬：10MHZ輸出驅(qū)動(dòng)能力：600，10V有效值 輸入噪聲電壓：5nV/Hz(典型值) 直流 HYPERLINK t _blank 電壓增益：50000 交流電壓增益：2200-10KHZ功率帶寬： 140KHZ轉(zhuǎn)換速率： 9V/s大的電源電壓范圍：3V-20V 單位增益補(bǔ)償NE5532引腳圖：NE5532內(nèi)部原理圖:3.5 STC89C52的介紹STC單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：加密性強(qiáng),很難解密或破解超強(qiáng)抗干擾：1 、高抗靜電(ESD保護(hù)) 2 、輕松過 2KV/4KV快速脈

25、沖干擾(EFT 測(cè)試) 3 、寬電壓，不怕電源抖動(dòng) 4 、寬溫度范圍，-4085 5 、I/O 口經(jīng)過特殊處理 6 、單片機(jī)內(nèi)部的電源供電系統(tǒng)經(jīng)過特殊處理 7 、單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘電路經(jīng)過特殊處理 8 、單片機(jī)內(nèi)部的復(fù)位電路經(jīng)過特殊處理 9 、單片機(jī)內(nèi)部的看門狗電路經(jīng)過特殊處理 超低功耗：1 、掉電模式：典型功耗0.1 A 2 、空閑模式：典型功耗2mA 3 、正常工作模式：典型功耗4mA-7mA 4 、掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于電池供電系統(tǒng)，如水表、氣表、便攜設(shè)備等. 在系統(tǒng)可編程，無需編程器，可遠(yuǎn)程升級(jí) 可送 STC-ISP 下載編程器，1 萬片/人/天 可供給內(nèi)部集成 MAX810

26、專用復(fù)位電路的單片機(jī)STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖：3.6 TLC549的介紹TLC549是美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的8位串行A/D轉(zhuǎn)換器芯片，可與通用微處理器、控制器通過CLK、CS、DATA OUT三條口線進(jìn)展串行接口。具有4MHz片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘和軟、硬件控制電路，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)17s， TLC549為40 000次/s?？偸д{(diào)誤差最大為0.5LSB，典型功耗值為6mW。采用差分參考電壓高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍，VREF-接地，VREF+VREF-1V，可用于較小信號(hào)的采樣。引腳圖：極限參數(shù)： 電源電壓：6.5V；輸入電壓范圍：0.3VVCC0.3V；輸出電壓范圍：0.3V

27、VCC0.3V；峰值輸入電流(任一輸入端)：10mA；總峰值輸入電流(所有輸入端)：30mA；工作溫度： TLC549C：070TLC549I：4085TLC549M：55125工作原理：TLC549均有片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘，該時(shí)鐘與I/O CLOCK是獨(dú)立工作的，無須特殊的速度或相位匹配。其工作時(shí)序如圖2所示。當(dāng)CS為高時(shí)，數(shù)據(jù)輸出(DATA OUT)端處于高阻狀態(tài)，此時(shí)I/O CLOCK不起作用。這種CS控制作用允許在同時(shí)使用多片TLC549時(shí)，共用I/O CLOCK，以減少多路(片)A/D并用時(shí)的I/O控制端口。通常的控制時(shí)序： (1)將CS置低。內(nèi)部電路在測(cè)得CS下降沿后，再等待兩個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘上

28、升沿和一個(gè)下降沿后，然后確認(rèn)這一變化，最后自動(dòng)將前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的最高位(D7)位輸出到DATA OUT端上。(2) 前四個(gè)I/O CLOCK周期的下降沿依次移出第2、3、4和第5個(gè)位(D6、D5、D4、D3)，片上采樣保持電路在第4個(gè)I/O CLOCK下降沿開場(chǎng)采樣模擬輸入。 (3)接下來的3個(gè)I/O CLOCK周期的下降沿移出第6、7、8(D2、D1、D0)個(gè)轉(zhuǎn)換位，(4)最后，片上采樣保持電路在第8個(gè)I/O CLOCK周期的下降沿將移出第6、7、8(D2、D1、D0)個(gè)轉(zhuǎn)換位。保持功能將持續(xù)4個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期，然后開場(chǎng)進(jìn)展32個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期的A/D轉(zhuǎn)換。第8個(gè)I/O CLOCK后，CS必須為

29、高，或I/O CLOCK保持低電平，這種狀態(tài)需要維持36個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘周期以等待保持和轉(zhuǎn)換工作的完成。如果CS為低時(shí)I/O CLOCK上出現(xiàn)一個(gè)有效干擾脈沖，那么微處理器/控制器將與器件的I/O時(shí)序失去同步；假設(shè)CS為高時(shí)出現(xiàn)一次有效低電平，那么將使引腳重新初始化，從而脫離原轉(zhuǎn)換過程。在36個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘周期完畢之前，實(shí)施步驟(1)(4)，可重新啟動(dòng)一次新的A/D轉(zhuǎn)換，與此同時(shí)，正在進(jìn)展的轉(zhuǎn)換終止，此時(shí)的輸出是前一次的轉(zhuǎn)換結(jié)果而不是正在進(jìn)展的轉(zhuǎn)換結(jié)果。假設(shè)要在特定的時(shí)刻采樣模擬信號(hào)，應(yīng)使第8個(gè)I/O CLOCK時(shí)鐘的下降沿與該時(shí)刻對(duì)應(yīng)，因?yàn)樾酒m在第4個(gè)I/O CLOCK時(shí)鐘下降沿開場(chǎng)采樣，卻

30、在第8個(gè)I/O CLOCK的下降沿開場(chǎng)保存。時(shí)序圖：3.7 ICL7660的介紹ICL7660是Maxim公司生產(chǎn)的小功率極性反轉(zhuǎn)電源轉(zhuǎn)換器。該集成電路與TC7662ACPA MAX1044的內(nèi)部電路及 HYPERLINK t _blank 引腳功能完全一致，可以直接替換。 引腳圖：引腳介紹：引腳號(hào) HYPERLINK t _blank 引腳符號(hào) HYPERLINK t _blank 引腳功能1空腳2CAP+儲(chǔ)能電容正極3GND接地4CAP-儲(chǔ)能電容負(fù)極5VOUT負(fù)電壓輸出端6LV輸入低壓電壓控制端， HYPERLINK 輸入電壓低于3.5V時(shí)，該腳接地，輸入電壓高于3.5V時(shí)，該腳必須懸空。

31、7OSC工作時(shí)鐘輸入端8V+電源輸入端ICL7660作為電源極性轉(zhuǎn)換器的典型應(yīng)用電路：3.8 1602液晶的介紹本設(shè)計(jì)使用的1602液晶為5V電壓驅(qū)動(dòng)，帶背光，可顯示兩行，每行16個(gè)字符，不能顯示漢字，內(nèi)置含128個(gè)字符的ASCII字符集字庫，只有并行接口，無串行接口。1602與單片機(jī)接口：接口說明：編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)口2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)口3VQ液晶顯示比照度調(diào)節(jié)11D4數(shù)據(jù)口4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端H/L12D5數(shù)據(jù)口5R/W讀寫選擇端H/L13D6數(shù)據(jù)口6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)口7D0數(shù)據(jù)口15BLA背光燈電源正極8D1數(shù)據(jù)口16BLK背光燈電

32、源負(fù)極根本操作時(shí)序：讀狀態(tài) 輸入：RS=L,R/W=H,E=H輸出：D0D7=狀態(tài)字讀數(shù)據(jù) 輸入：RS=H,R/W=H,E=H輸出：無寫指令 輸入：RS=L,R/W=L,D0D7=指令碼，E=高脈沖輸出：D0D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù) 輸入：RS=H,R/W=L,D0D7=指令碼，E=高脈沖輸出：無1602寫操作時(shí)序圖：?jiǎn)卧娐吩O(shè)計(jì)系統(tǒng)方框圖：STC89C52單片機(jī)測(cè)頻及顯示4.1 直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用雙電源供電，故應(yīng)設(shè)計(jì)正、負(fù)兩路直流穩(wěn)壓電源。VEEVCC4.2 電源顯示電路的設(shè)計(jì)P34P35P33正電源輸入負(fù)電源輸入由于TLC549輸入電壓范圍不超過5V，而要測(cè)的直流電源電壓達(dá)15V，可

33、用變阻器分壓，將電源電壓縮小為1/4后輸給TLC549。又由于TLC549只能輸入正電壓，對(duì)于負(fù)電壓，可用一NE5532構(gòu)成的反相器先將負(fù)電壓轉(zhuǎn)成正電壓再加到TLC549的輸入端。其中NE5532采用雙電源供電效果比擬理想，VEE由ICL7660構(gòu)成的電源極性轉(zhuǎn)換電路提供，將+5V轉(zhuǎn)換為-5V。TLC549采集的數(shù)據(jù)通過1602液晶顯示。4.3 電阻測(cè)量電路的設(shè)計(jì)P12P15P15接一獨(dú)立按鍵，當(dāng)其按下時(shí)，NE555的3引腳輸出方波，3腳與P12相接，可通過程序測(cè)出其頻率，進(jìn)而求出Rx的值，顯示在1602液晶屏上。4.4 電容測(cè)量電路的設(shè)計(jì)P13P16P16接一獨(dú)立按鍵，當(dāng)其按下時(shí)，NE555

34、的3引腳輸出方波，3腳與P13相接，可通過程序測(cè)出其頻率，進(jìn)而求出Cx的值，顯示在1602液晶屏上。4.5 電感測(cè)量電路的設(shè)計(jì)P14P17由于電容三點(diǎn)式震蕩電路產(chǎn)生的信號(hào)較小，所以先加一級(jí)單管放大，在跟比擬器將正弦波轉(zhuǎn)化成方波。P14接一獨(dú)立按鍵，當(dāng)其按下時(shí)，運(yùn)放輸出口輸出方波，該口與P13相接，可通過程序測(cè)出其頻率，進(jìn)而求出Lx的值，顯示在1602液晶屏上。實(shí)際計(jì)算公式為，但由此公式算出的電感值約為實(shí)際值的一半，故將0.2改為0.1。原因未知4.6 電阻、電容、電感顯示電路的設(shè)計(jì)采用1602液晶顯示，耗能低，顯示數(shù)值范圍較大。程序設(shè)計(jì)5.1 中斷程序流程圖測(cè)試電阻并顯示按鍵中斷入口判斷按鍵值

35、OK鍵鍵值=1?進(jìn)入選擇檔位界面檔位鍵值變化?電阻檔電容檔電感檔OK鍵鍵值=0 ?顯示主界面測(cè)試電容并顯示測(cè)試電感并顯示YYNYNN5.2 主程序流程圖開場(chǎng)單片機(jī)時(shí)鐘初始化單片機(jī)端口初始化液晶初始化顯示開機(jī)界面開啟總中斷定時(shí)器初始化進(jìn)入低功耗模式6、仿真結(jié)果6.1 電阻測(cè)量電路仿真仿真電路圖：輸出波形：6.2 電容測(cè)量電路仿真仿真電路圖：輸出波形：6.3 電感測(cè)量電路仿真仿真電路圖：輸出波形：調(diào)試過程7.1 電阻、電容和電感測(cè)量電路調(diào)試接通電源，用示波器觀察輸出波形，假設(shè)為方波，那么電路焊接無誤，否那么檢查電路。在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，假設(shè)改變電源電壓，輸出方波的頻率會(huì)發(fā)生變化，計(jì)算出的數(shù)值存在一定

36、誤差，當(dāng)VCC為3.25V左右時(shí)誤差較小。7.2 液晶顯示電路調(diào)試將測(cè)量電路的輸出分別與單片機(jī)的P15、P16、P17相接，觀察液晶是否顯示測(cè)量結(jié)果。在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，電阻、電容的測(cè)量誤差較小，由于電容三點(diǎn)式震蕩電路的頻率不穩(wěn)定，電感測(cè)量的誤差較大。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄 待 測(cè) 元 件示 波 器 測(cè) 量 結(jié) 果單 片 機(jī) 顯 示 結(jié) 果待 測(cè) 電 阻標(biāo) 稱 值頻 率Hz計(jì) 算 值相對(duì)誤差%頻 率Hz計(jì) 算 值相對(duì)誤差%R1.36579610942.741.05240028412801242551001389136551341716992412.606001187239.8818239484168105

37、930338.25待測(cè)電容標(biāo) 稱 值pF頻 率Hz計(jì) 算 值pF相對(duì)誤差%頻 率Hz計(jì) 算 值pF相對(duì)誤差%C10078137616123470195319654791.098710838待測(cè)電感標(biāo) 稱 值uH頻 率Hz計(jì) 算 值uH相對(duì)誤差%頻 率Hz計(jì) 算 值uH相對(duì)誤差%L100113600113875.729157422074630751324704425043886 心 得 體 會(huì)這次模電課設(shè)的論文和設(shè)計(jì)是我這大學(xué)期間干的最有意義的事之一。從最初的選題，開題到寫論文直到完成論文。其間，查找資料，教師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改論文，每一個(gè)過程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。通過這次實(shí)踐

38、，我了解了簡(jiǎn)易電阻、電容和電感測(cè)試儀的用途及工作原理，熟悉了其的設(shè)計(jì)步驟，鍛煉了設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。這次課程設(shè)計(jì)收獲很多，比方學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的制作能力。這么一次鍛煉可以學(xué)到書本里許多學(xué)不到的知識(shí)，堅(jiān)韌、獨(dú)立、思考等。但是課程設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)根底的很多缺乏之處。比方缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料的不了解等等。由于能力有限，未能做到準(zhǔn)確測(cè)量電阻、電容和電感，某些測(cè)量結(jié)果誤差，測(cè)量范圍較小，感到有點(diǎn)兒遺憾。這次實(shí)踐是對(duì)自己模電所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很不全面。本設(shè)計(jì)是在教師的精心指導(dǎo)和鼓勵(lì)下完成的。在此，謹(jǐn)向教師和幫助我的同學(xué)表

39、示衷心的感謝！此外，我還要感謝在我的論文中所有被援引過的文獻(xiàn)的作者們，他們是我的知識(shí)之源！最后，再次向所有給予我?guī)椭凸膭?lì)的同學(xué)和教師致以最誠(chéng)摯的謝意！ 參 考 文 獻(xiàn)1 吳友宇主編. 模擬電子技術(shù)根底. 北京：清華大學(xué)出版社，20212 康華光主編. 電子技術(shù)根底數(shù)字局部、模擬局部. 第5版. 北京：高等教育出版社，19983 郭天祥主編. 51單片機(jī)C語言教程-入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略. 北京：電子工業(yè)出版社，20214 聶典，丁偉. Multisim 10計(jì)算機(jī)仿真-在電子電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用. 北京：電子工業(yè)出版社，20215 鈴木雅臣. 晶體管電路設(shè)計(jì). 北京：科學(xué)出版社，2021附

40、 件 附件1：電路圖附件2：元件清單元件型號(hào)位號(hào)數(shù)量單片機(jī)STC89C52RCU11排阻A103JR31電位器10KR2，R13，R17，R184晶振X11電解電容25V，10uFC31瓷片電容1030.01uFC1，C2，C113電阻10KR1，R13，R183按鍵J1，J2，J3，J44液晶1602U21555定時(shí)器NE555A1，A22電阻300R41電阻510KR5，R62瓷片電容1040.1uFC4，C5，C6，C7，C8，C96電阻100KR7，R92電解電容50V，22uFC101三極管S9018NPN型Q1，Q2，Q33電阻2KR101電阻1KR8，R11，R143電解電容50

41、V，47uFC12，C132電阻39KR12，R192電阻51R15，R162電解電容25V，470uFC141運(yùn)放NE5532U31附件3：程序代碼程序1：直流穩(wěn)壓電源的顯示/數(shù)顯直流穩(wěn)壓電源程序/頭文件#include #include /宏定義#define uint unsigned int#define uchar unsigned char/定義變量uchar table6=00.00V;/液晶顯示字符串uchar num,temp;uint voltage;/被測(cè)電壓的100倍賦給voltage/TLC549、液晶位聲明sbit ad_clk=P33;/TLC549時(shí)鐘sbit

42、ad_out=P34;/TLC549數(shù)據(jù)輸出sbit ad_cs=P35;/TLC549片選sbit lcden=P24;/液晶使能端 sbit lcdrs=P25; /液晶數(shù)據(jù)命令選擇端/子函數(shù)聲明void delayms(uint xms); /延時(shí)函數(shù)void write_com(uchar com); /液晶寫命令函數(shù)void write_data(uchar date); /液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù)void led_init(); /液晶初始化函數(shù)void tlc549_ad(); /TLC549獲取數(shù)據(jù)及顯示數(shù)據(jù)函數(shù)/主函數(shù)void main()led_init();tlc549_ad();

43、/液晶初始化函數(shù)void led_init() lcden=0; write_com(0 x38);/設(shè)置162顯示，57點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口 write_com(0 x0c);/設(shè)置開顯示，不顯示光標(biāo) write_com(0 x06);/寫一個(gè)字符后地址指針加1 write_com(0 x01);/顯示清0，數(shù)據(jù)指針清0/TLC549獲取數(shù)據(jù)及液晶顯示數(shù)據(jù)函數(shù)void tlc549_ad() ad_cs=1;/ad_cs置高，片選無效 ad_clk=0; ad_cs=0;/ad_cs置低，片選有效，同時(shí)ad_out輸出最高位 _nop_();s for(num=0;num8;num+)/串行數(shù)

44、據(jù)移位輸出 temp0;num-)/延時(shí)約17s _nop_(); voltage=(uint)(5.0/256*temp*400);/串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制輸入電壓，乘以400賦給voltage temp=0;/串行數(shù)據(jù)清0 table0=voltage/1000+48;/整數(shù)局部裝入字符串 table1=voltage%1000/100+48; table3=voltage%1000%100/10+48;/小數(shù)局部裝入字符串 table4=voltage%1000%100%10+48; write_com(0 x80);/設(shè)置數(shù)據(jù)地址指針 for(num=0;num0;i-)for(j=11

45、0;j0;j-);/液晶寫命令函數(shù)void write_com(uchar com) lcdrs=0; P0=com; delayms(5); lcden=1; delayms(5); lcden=0;/液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù)void write_data(uchar date) lcdrs=1; P0=date; delayms(5); lcden=1; delayms(5); lcden=0;程序2：電阻、電容和電感測(cè)量值的顯示/簡(jiǎn)易電阻、電容、電感測(cè)量?jī)x程序/初始化#include #define uint unsigned int#define uchar unsigned char#defi

46、ne ulong unsigned longuchar code table18=Welcome!;uchar table216=f(Hz)=;uchar table316=R(Ohm)=;uchar table416=C(pF)=;uchar table516=L(uH)=;uchar num,a=0,th0,tl0;uint C,L;ulong f,R;sbit lcden=P24;/液晶使能端 sbit lcdrs=P25; /液晶數(shù)據(jù)命令選擇端sbit key_R=P15; /測(cè)量電阻按鍵sbit key_C=P16; /測(cè)量電容按鍵sbit key_L=P17; /測(cè)量電感按鍵sbi

47、t R_out=P12;/測(cè)量電阻信號(hào)輸入sbit C_out=P13;/測(cè)量電容信號(hào)輸入sbit L_out=P14;/測(cè)量電感信號(hào)輸入/聲明子函數(shù)void delayms(uint xms);/延時(shí)函數(shù)void write_com(uchar com); /液晶寫命令函數(shù)void write_data(uchar date);/液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù) void led_init();/液晶初始化函數(shù)void t_init();/定時(shí)器0初始化函數(shù)void keyscan();/鍵盤檢測(cè)函數(shù)(確定被測(cè)元件為電阻、電容或電感)void display_f(ulong f); /頻率顯示函數(shù)void display_R(ulong R); /電阻顯示函數(shù)void display_C(uint C)