畢業(yè)設(shè)計(jì)電容測試儀設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 (38)整理得： (39)由上式可知，當(dāng)電路設(shè)計(jì)完成后，所有參數(shù)除頻率f外均為定值，且f隨CX的變化而唯一改變。 RC振蕩電路接通電源后，CCX被充電，A點(diǎn)電壓VC上升。由555芯片構(gòu)成的多諧振蕩電路，通過計(jì)算振蕩輸出的頻率來計(jì)算被測電容的大小。(3)振蕩周期由圖(D)可知，振蕩周期。t=t2時刻，uc下降到，比較器N2輸出由1變?yōu)?，RS觸發(fā)器的=1，=0，觸發(fā)器處于1，定時器輸出u0=1。所以0tt1期間，定時器輸出u0為高電平1。(2) 多諧定時器工作原理由555定時器組成的多諧定時器如Error! Reference source not found..2(C)部分所示，其中RR2和電容C為外接元件。分壓器為比較器NN2提供參考電壓，比較器N1的參考電壓為，加在同相輸入端，比較器N2的參考電壓為，加在反相輸入端。因此集成555定時被廣泛應(yīng)用于脈沖波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制等方面。(2)控制部分：本設(shè)計(jì)以STC89C51RC單片機(jī)為核心，利用其管腳的特殊功能以及所具備的中斷系統(tǒng)，定時/計(jì)數(shù)器和LED顯示功能等。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖框圖各部分說明如下：(1)測量部分：該部分的功能是把電容C通過RC振蕩轉(zhuǎn)換成頻率信號f，這樣就把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。首先設(shè)計(jì)RC振蕩電路，接入被測電容后，由555定時器構(gòu)成振蕩器產(chǎn)生方波。單片機(jī)具有可編程性，硬件的功能描述可完全在軟件上實(shí)現(xiàn)，而且設(shè)計(jì)時間短，成本低，可靠性高。 (3)采用CPLD或FPGA實(shí)現(xiàn)應(yīng)用目前廣泛應(yīng)用的VHDL硬件電路描述語言，實(shí)現(xiàn)電阻，電容，電感測試儀的設(shè)計(jì)，利用MAXPLUSII集成開發(fā)環(huán)境進(jìn)行綜合、仿真，并下載到CPLD或FPGA可編程邏輯器件中，完成系統(tǒng)的控制作用。第2章 電容測試儀的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電容測試儀設(shè)計(jì)方案比較電容測試儀的設(shè)計(jì)可用多種方案完成，例如使用純模擬電路，使用可編程邏輯控制器(PLC)，CPLD與EDA相結(jié)合或振蕩電路與單片機(jī)結(jié)合等等來實(shí)現(xiàn)。隨著模塊化和虛擬技術(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(jī)，加上各級政府日益重視，以及中國自主應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究的快速進(jìn)展，都在為該產(chǎn)業(yè)提供前所未有的動力和機(jī)遇。 電容測試儀的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀當(dāng)今電子測試領(lǐng)域，電容測量已經(jīng)在測量技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)中應(yīng)用的十分廣泛。因此，設(shè)計(jì)可靠，安全，便捷的電容測試儀具有極大的現(xiàn)實(shí)必要性。s software design is take as the simulation platform,used the C language programming has piled the system application software。在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，使用C語言編程編寫了運(yùn)行程序；包括主程序模塊、顯示模塊、電容測試模塊。 編號 畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目電容測試儀設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué) 號系 部專 業(yè)班 級指導(dǎo)教師電容測試儀設(shè)計(jì)摘 要隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子元器件急劇增加，電子元器件的適用范圍也逐漸廣泛起來，在應(yīng)用中我們常常要測定電容的大小。電容是采用555多諧振蕩電路產(chǎn)生的，將振蕩頻率送入STC89C52RC的計(jì)數(shù)端端口，通過定時并且計(jì)數(shù)可以計(jì)算出被測頻率，再通過該頻率計(jì)算出被測參數(shù)。s oscillating circuit transforms for the frequency realizes each parameter survey. And the electric capacity is use 555 multi resonant circuits to produce,the oscillation frequency will send STC89C52RC the counting to be neat,through and fixed time counts may calculate by the frequency measurement rate,figures out again through this frequency meter is measured the parameter.In system39。 1602 dynamic display module 目 錄摘 要 ⅰAbstract ⅱ第一章 引 言 1 設(shè)計(jì)背景及意義 1 電容測試儀的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀 1 本設(shè)計(jì)所做的工作 1第二章 電容測試儀的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 電容測試儀設(shè)計(jì)方案比較 3 系統(tǒng)的原理框圖 4第三章 電容測試儀系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 5 RC振蕩電路的設(shè)計(jì) 5 555定時器簡介 5 RC振蕩電路的設(shè)計(jì) 8 單片機(jī)電路的設(shè)計(jì) 9 單片機(jī)的選擇STC89C52RC 9 單片機(jī)時鐘電路設(shè)計(jì) 11 單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì) 13 單片機(jī)定時器/計(jì)數(shù)器設(shè)置 15 顯示電路的設(shè)計(jì) 16 液晶顯示器的選擇 16 顯示電路設(shè)計(jì) 17第四章 電容測試儀系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 18 主程序流程圖 18 頻率參數(shù)計(jì)算的原理 18第5章 PCB板的設(shè)計(jì)及系統(tǒng)的調(diào)試 20 Protel99SE介紹與PCB板的設(shè)計(jì) 20 系統(tǒng)的調(diào)試 22 系統(tǒng)的測試 23第六章 總結(jié)與展望 25 工作總結(jié) 25 技術(shù)展望 25參考文獻(xiàn) 27致謝 28附錄 29附錄 系統(tǒng)原理圖及PCB 29第一章 引 言 設(shè)計(jì)背景及意義目前，隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子元器件急劇增加，電子元器件的適用范圍也逐漸廣泛起來，在應(yīng)用中我們常常要測定電容的大小。是嘗試用555定時器將被測參數(shù)轉(zhuǎn)化為頻率，這里我們將RLC的測量電路產(chǎn)生的頻率送入STC89C52RC的計(jì)數(shù)端端口，通過定時并且計(jì)數(shù)可以計(jì)算出被測頻率再通過該頻率計(jì)算出各個參數(shù)。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(jìn)步，特別是通用電子測量設(shè)備研發(fā)方面，與國外先進(jìn)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。 本設(shè)計(jì)所做的工作本設(shè)計(jì)是以555為核心的振蕩電路，將被測參數(shù)模擬轉(zhuǎn)化為頻率，并利用單片機(jī)計(jì)算頻率，所以，本畢業(yè)設(shè)計(jì)需要做好以下工作：(1) 學(xué)習(xí)單片機(jī)原理等材料；(2) 學(xué)習(xí)Protel99SE，；(3) 設(shè)計(jì)測量電容的振蕩電路；(4) 設(shè)計(jì)LED動態(tài)顯示電路；(5) 設(shè)計(jì)軟件程序；(6) 用Protel99SE軟件繪制電路原理圖和PCB圖；(7) 安裝和調(diào)試，實(shí)際測試，記錄測試數(shù)據(jù)及結(jié)果。其速度快，體積小，可靠性和精度都較好，在設(shè)計(jì)中可采用PLC對硬件進(jìn)行控制，但是用PLC實(shí)現(xiàn)價格相對昂貴，因而成本過高。系統(tǒng)擴(kuò)展、系統(tǒng)配置靈活,容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。 系統(tǒng)的原理框圖本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思想是把電容C通過RC振蕩轉(zhuǎn)換成頻率信號f，這樣就把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，然后送入核心進(jìn)行計(jì)數(shù)后再對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算求出被測電容的值，并送顯示器顯示。測量電路主要用于產(chǎn)生RC振蕩頻率f，而控制電路則用于對所產(chǎn)生的振蕩頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)處理控制并送顯示等。通過MCS 51單片機(jī)的I/O口自動識別，實(shí)現(xiàn)自動測量。 555定時器簡介555定時器是一種模擬電路和數(shù)字電路相結(jié)合的中規(guī)模集成器件，它性能優(yōu)良，適用范圍很廣，外部加接少量的阻容元件可以很方便地組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧定時器，以及不需外接元件就可
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