【正文】 很多。 設(shè)置圖形(字符 )起始地址 I， 設(shè)置地址指針 I。 (6)自動(dòng)方式 1 0 1 1 0 0 N1 N0 Nl 數(shù)據(jù)自動(dòng)寫 ； NO 數(shù)據(jù)自動(dòng)讀 ； l*自動(dòng)復(fù)位 。 (3)光標(biāo)形式 1 0 1 0 0 N2 N1 N0 前三位 N2 N1 N0 按二進(jìn)制編碼分別表示不同的線光標(biāo)。//賦值的時(shí)間為 125MS f。外部中斷源 INT0、 INT1對(duì)應(yīng)兩個(gè)中斷矢量；串行通信接收中斷源和發(fā)送中斷源，經(jīng)過(guò)一個(gè)活門 ， 共用同一個(gè)中斷矢量 ；定時(shí)計(jì)數(shù)器 0 和定時(shí)計(jì)數(shù)器 1 的溢出中斷源對(duì)應(yīng)兩個(gè)中斷矢量；定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 有計(jì)數(shù)溢出和捕獲兩種中斷源，經(jīng)過(guò)一個(gè)或門共用一個(gè)中斷矢量。 GATE=0 時(shí)，僅由 TR0,TR1 置位分別啟動(dòng)定時(shí)器 T0、 T1。 其格式 見(jiàn)表 。 EX1=1 時(shí)，允許外部中斷 1中斷；反之沈陽(yáng)航空 航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 29 依然。 ES=1，允許串行口中斷； ES=0，禁止串行口中斷 。 STC89C51的中斷控制寄存器 及結(jié)構(gòu) 中斷控制寄存器 IE, STC89C51 的中斷均屬可屏蔽中斷，即通過(guò)軟件對(duì)特殊功能寄存器 IE 的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)各中 斷源的中斷請(qǐng)求允許或屏蔽的控制。 INT0 中斷有效，則置位中斷請(qǐng)求標(biāo)志位 IE0().CPU 在每個(gè)機(jī)械周期的 S5P2 狀態(tài)采樣IE0 標(biāo)志位，當(dāng)條件滿足，則響應(yīng)中斷請(qǐng)求。圖 為整個(gè)程序設(shè)計(jì)的流程圖。 沈陽(yáng)航空 航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 27 4 程序設(shè)計(jì) 目 有了前面的對(duì) 整個(gè)系統(tǒng)的分析后畫出的流程圖，下面的工作就是根據(jù)流程圖編寫程序，程序設(shè)計(jì)要解決選擇頻率段，計(jì)算電容和顯示三個(gè)主要問(wèn)題。取 T=，則有kHzfkHz x 5500 1 ?? ，取其中任意一點(diǎn)都可滿足。 給定 n次測(cè)量的時(shí)間上限 T，對(duì)測(cè)頻率法有 n TT?1 ，即 n/ Tfs ?1 ，故0011 /1/24/ TEnEfff sxc ??? 。 從上面的分析可以看出 ， 測(cè)頻法的頻率覆蓋范圍寬 ， 在高頻端的測(cè)量精度較高 ，在低頻端的測(cè)量精度較低 ， 且測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng) ； 測(cè)周法的頻率覆蓋范圍窄 ， 在高頻端的測(cè)量精度低 ， 在低頻端口的測(cè)量精度高 ， 測(cè)量時(shí)間短 ， 故測(cè)頻法適用于進(jìn)行高頻信號(hào)的測(cè)量 ， 測(cè)周法適用于進(jìn)行較低頻率的信號(hào)測(cè)量。 1誤差會(huì)減小 n倍 。 無(wú)論用哪種方法進(jìn)行頻率測(cè)量 , 主要誤差源都是由于計(jì)數(shù)器只能進(jìn)行整數(shù)計(jì)數(shù)而引起的 177。 MCS 51 系列單片機(jī)內(nèi)部均含有兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 , 可直接用來(lái)進(jìn)行頻率測(cè)量。 表 電容與頻率對(duì)應(yīng)值 C(電容 ) F（頻率） C(電容 ) F（頻率） 7251300Hz 2064400Hz 6904000Hz 1806000Hz 6589000Hz 1605100Hz 6301300Hz 1444400Hz 6037600Hz 1313000Hz 5795200Hz 1203500Hz 5571400Hz 1110800Hz 5364300Hz 1031400Hz 5172020Hz 962640Hz 4993100Hz 902430Hz 4826100Hz 849320Hz 3616500Hz 802110Hz 2891800Hz 759870Hz 2409000Hz 721860Hz 沈陽(yáng)航空 航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 199pf 到 1999pf 對(duì)應(yīng)的頻率值見(jiàn)表 。 算法設(shè)計(jì) 整個(gè)程序設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的最大的問(wèn)題的如 何根據(jù)測(cè)量到的方波的頻率來(lái)計(jì)算所測(cè)量的電容的大小。 第六步：產(chǎn)生代碼并裝入仿真器 命令： [項(xiàng)目管理 |產(chǎn)生代碼 ] 命令： [項(xiàng)目管理 |產(chǎn)生代碼并裝人 ] 命令： [項(xiàng)目管理 |重新產(chǎn)生全部代碼 ] 產(chǎn)生代碼或產(chǎn)生代碼并裝人命令，對(duì)經(jīng)過(guò)編譯 /匯編無(wú)誤后產(chǎn)生的 OBJ 文件進(jìn)行連接， 產(chǎn)生用于下載的代碼。 (2)如果當(dāng)前文件的擴(kuò)展名為 C 或系統(tǒng)定義的擴(kuò)展名，編譯 /匯編命令調(diào)用外部 C編譯命令對(duì)當(dāng)前文件編譯，文件編譯 /匯編的命令行參數(shù)由 [項(xiàng)目管理 |文件屬性 ]確定。 (2)如果文件不存在，必須輸人文件名 (包含擴(kuò)展名 )，建立新文件。更多的文件屬性關(guān)于編譯 /匯編程序的更多的文件屬性，可在 [項(xiàng)目管理 |文件屬性 ]中設(shè)置。 項(xiàng)目頭文件路徑為該項(xiàng)目所定義的頭文件所處的路徑。 RAM 尺寸： 128/256，此屬性為連接器所需的控制項(xiàng)。如果源程序文件不在當(dāng)前工作目錄時(shí)，用戶必須選擇高級(jí)設(shè)置，將項(xiàng)目文件存放到用源程序所處的目錄。 使用項(xiàng)目管理方式開發(fā)應(yīng)用程序 使用 MedWin 集成開發(fā)環(huán)境項(xiàng)目管理方式開發(fā)程序，適用于各種方式下的單模塊和多模塊方式應(yīng)用程序。 第五步 ： 產(chǎn)生代碼并裝人仿真器調(diào)試 命令 :[項(xiàng)目管理 |產(chǎn)生代碼 ]或 [項(xiàng)目管理 |產(chǎn)生代碼并裝人 ] 產(chǎn)生代碼或產(chǎn)生代碼并裝人命令對(duì)經(jīng)過(guò)編譯 /匯編無(wú)誤后產(chǎn)生的 OBJ 文件進(jìn)行連接產(chǎn)生用于下載的代碼。在消息窗口中錯(cuò)誤提示處雙擊。 執(zhí)行 [項(xiàng)目管理 |編譯 /匯編 ]命令后產(chǎn)生的結(jié)果顯示在消息框中。以下是不使用 MedWin 集成開發(fā)環(huán)境項(xiàng)目管理方式開發(fā)應(yīng)用程序的步驟 ： 第一步 ： 關(guān)閉當(dāng)前項(xiàng)目文件 命令： [項(xiàng)目管理 |關(guān)閉當(dāng)前項(xiàng)目 ] 不使用 MedWin 集成開發(fā)環(huán)境項(xiàng)目管理方式開發(fā)應(yīng)用程序，用戶必須關(guān)閉已經(jīng)打開的項(xiàng)目，此時(shí) MedWin 集成開發(fā)環(huán)境關(guān)閉界而上所有的窗口。 MedWin 開發(fā) MedWin 集成開發(fā)環(huán)境提供了以下兩種方式開發(fā)用戶應(yīng)用程序 ： (1)不使用 MedWin 集成開發(fā)環(huán)境項(xiàng)目管理方式 — 對(duì)源程序文件直接進(jìn)行匯編 /連接，兼容傳統(tǒng)開發(fā)習(xí)慣。 (10)外部功能部件編程向?qū)?。 (6)在線編輯、編譯 /匯編、連接下載運(yùn)行和錯(cuò)誤關(guān)聯(lián)定位。 (2)內(nèi)嵌自主版權(quán)的宏匯編器 A51 和連接器 L51，并支持 Keil/Franklin 編譯、連接工具。 軟件設(shè)計(jì)的 工具 本次畢業(yè) 設(shè)計(jì) 所選用 Keil C51 中的編譯 /連接器軟件 Keil uVision2 作為編譯器 /連接工具，使用萬(wàn)利公司 Medwin 軟件作為集成開發(fā)環(huán)境。 第一步：分析整個(gè)系統(tǒng)可以由幾個(gè)子系統(tǒng)組成，并考慮幾個(gè)子系統(tǒng)之間的內(nèi)在的關(guān)系。 因此本論文的程序都是基于 C語(yǔ)言的。當(dāng)實(shí)現(xiàn)階段完成后，設(shè)計(jì)往往已與起初形式相去甚遠(yuǎn)以至于設(shè)計(jì)的原始文檔完全不適合對(duì)系統(tǒng)的描述。對(duì)于高效的軟件工程，良好的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，一個(gè)設(shè)計(jì)得好的軟件系統(tǒng)應(yīng)該是可直接實(shí)現(xiàn)和易于維護(hù)、易懂 和可靠的。 FLASH 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須 是該 器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 PSEN—— 程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)STC89C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次 PSEN 信號(hào)。 對(duì) FLASH 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。 P3 口亦作為 STC89C51 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P2 口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。此外， 和 分別作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ），具體如下表所示。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。對(duì) P0 端口寫“ 1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。空閑模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工 作。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。 90 年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得 到了巨大提高。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。 沈陽(yáng)航空 航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 圖 波形圖 STC89C51單片機(jī) 單片機(jī) 作為本次設(shè)計(jì)的核心是非常重要的，單片機(jī) 也被稱為微控制器（ Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫 MCU 表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。因此，只要將 555 定時(shí)器的 v11 和 v12 連在一起接成施密特觸發(fā)器，然后將 vo 經(jīng) RC積分電路接回輸入端就可以啦。因此，輸出電壓 vo 由高電平變?yōu)榈碗娖胶陀缮蜿?yáng)航空 航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 低電平變?yōu)楦唠娖剿鶎?duì)應(yīng)的 v1 值夜不相同，這樣就形成了施密特觸發(fā)特性。 當(dāng) 11v 1Vr 、 12v 2Vr 時(shí)， 1vc =0、 2vc =0，觸發(fā)器處于 Q=Q 非 =1 的狀態(tài)， vo處于高電平，同時(shí) TD截止。圖 為 555 邏輯符號(hào)，圖 為 555 引腳排列。只要在 RD 端加上低電平，輸出端 v0 便立即被制成低電平，不受其他輸入端狀態(tài)的影響。 C1 和 C2的參考電壓1Vr 和 2Vr 由 Vcc 經(jīng)三個(gè) 5k 歐電阻分壓給出。由于使用靈活、方便，所以 555 定時(shí)器 在波形的產(chǎn)生于變換、測(cè)量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用。計(jì)算頻率的方法可以利用單片機(jī)的計(jì)數(shù)器 0T 和中斷 0INT 配合使用來(lái)測(cè)量，這種研究方法相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單。其原理框圖 如圖 。 這種方法的利用了一個(gè)參考的電容實(shí)現(xiàn)，雖然硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軟件實(shí)現(xiàn)卻相對(duì)比較 復(fù)雜。 由理論分析可知： PH O H T O H T +t =R C l n( V V ) / ( V V ) (1) P L O L T + O L T t = RCl n ( V V ) /( V V ) (2) PH PLT t t?? (3) 化簡(jiǎn)為： 00( / )xxC T T C? 沈陽(yáng)航空 航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 由式 (3)和測(cè)得的校準(zhǔn)值 0T 測(cè)量值 xT 及存放在軟件中的標(biāo)準(zhǔn)電容值 0C 可得出待測(cè)電容值 xC 。當(dāng) C上充得的電壓 CTVV??時(shí)，施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，0V 變成低電平。 本次設(shè)計(jì)中考慮了三種設(shè)計(jì)方案，三種設(shè)計(jì)方案中主要區(qū)別在于硬件電路和軟件設(shè)計(jì)的不同，對(duì)于本設(shè)計(jì)三種方案均能夠?qū)崿F(xiàn)，最后根據(jù)設(shè)計(jì)要求、可行性和設(shè)計(jì)成本的考慮選擇了基于 STC89C51 單片機(jī)和 555 時(shí)基芯片的數(shù)顯式電容測(cè)量的方案。本方案具有硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)都相對(duì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn) 。 利用多諧振蕩原理測(cè)量電容的方案硬件設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，但是軟件實(shí)現(xiàn)相對(duì)比較復(fù)雜，而直接根據(jù)充放電時(shí)間判斷電容值的方案雖然基本上沒(méi)有用到軟件部分，但是硬件卻又十分的復(fù)雜?，F(xiàn)在國(guó)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(guó) tecsis 和美國(guó)的alphasense。由最初的用交流不平衡電橋就能測(cè)量基本的電容傳感器。只有采用現(xiàn)代的電子 測(cè)量技術(shù)和以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主體的 測(cè)控 系統(tǒng)，開發(fā)先進(jìn)的生產(chǎn)檢測(cè)設(shè)備與系統(tǒng)，才是行之有效的解決方案。 在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和維修中，電容測(cè)量這一環(huán)節(jié)至關(guān)重要，一個(gè)好的電子產(chǎn)品應(yīng)具備一定規(guī)格年限的使用壽命。 8．整流：在預(yù)定的時(shí)間開或者關(guān)半閉導(dǎo)體開關(guān)元件。 4．濾波：這個(gè)對(duì) DIY 而言很重要，顯卡上的電容基本都是這個(gè)作用。 電容的用途非常多，主要有如下幾種：固定電容在電路中常常用來(lái)做為耦合，濾波，積分，微分，與電阻一起構(gòu)成 RC 充放電電路，與電感一起構(gòu)成 LC振蕩電路等。具有體積小，自動(dòng)更換量程且成本低的優(yōu)點(diǎn) 。沈陽(yáng)航空 航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) I 袖珍式智能化電容表軟件設(shè)計(jì) 沈陽(yáng)航空 航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) II 摘 要 電容是重要的電子器件， 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)袖珍式智能化電容表以測(cè)量電容，其量程為 ～ 和 199pf～ 1999pf 兩段，對(duì)算法原理和軟件設(shè)計(jì)做了較詳細(xì)的描述。針對(duì)具體硬件設(shè)計(jì)頻率采集程序和電容計(jì)算程序， 最終實(shí)現(xiàn)了電容測(cè)量。電容有固定電容和可變電容之分。 3．耦合：作為兩個(gè)電路之間的連接，允許交流信號(hào)通過(guò)并傳輸?shù)较乱患?jí)電路 。 7．調(diào)諧：對(duì)與頻率相關(guān)的電路進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)諧，比如手機(jī) 、 收音機(jī)、電視機(jī)。 如今某些電容的儲(chǔ)能水平已經(jīng)接近鋰電池的水準(zhǔn)，一個(gè)電容儲(chǔ)存的電能可以供一個(gè)手機(jī)使用一天。 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化日趨走向成熟，以傳統(tǒng)的手工控制