【正文】 ....................................................................... 22 頻率 參數(shù)計算的原理 ..................................................................................... 24 5 PCB 板的設(shè)計與系統(tǒng)的調(diào)試 .................................................................................. 26 PROTEL99SE 的介紹與 PCB 板的設(shè)計 ........................................................ 26 系統(tǒng)調(diào)試與系統(tǒng)測試 ..................................................................................... 28 系統(tǒng)軟件調(diào)試 ......................................................................................... 28 系統(tǒng)硬件調(diào)試 ......................................................................................... 28 系統(tǒng)測試 ................................................................................................. 32 6 結(jié)論與展望 ............................................................................................................ 34 致謝 ............................................................................................................................ 35 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................... 36 附錄 ............................................................................................................................ 37 目 錄 V 附錄一 系統(tǒng)原理圖及 PCB .............................................................................. 37 附錄二 源程序 ................................................................................................... 39 前言 1 1 前言 設(shè)計的背景及意義 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 常常要測定電阻，電容，電感的大小。目 錄 I 本科畢業(yè)設(shè)計論文 題 目 基于單片機(jī)的 電阻 、電容、電感測試儀 系 別 電氣與信息工程 專 業(yè) 電子信息工程 班 級 電信 xxx 學(xué)號 xxxxxxxx 學(xué)生姓名 xx xx 指導(dǎo)老師 xx xx xxx 2020 年 6 月 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阻，電容，電感的大小 。s oscillating circuit transforms for the frequency realizes each parameter the resistance and the electric capacity are use 555 multiresonant circuits to produce， but the inductance is produces according to the electric capacity bikini， the oscilation frequency will send AT89C52 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。隨著數(shù)字化測量技術(shù)的發(fā)展，在測量速度和精度上有很大的改善，電容的數(shù)字化測量常采用恒流法和比較法。傳統(tǒng)的測量電容方法有諧振法和電橋法兩種。實(shí)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： 。所以，為了快速縮小與國外先進(jìn)公司之間的差距，國內(nèi)儀器研發(fā)企業(yè)應(yīng)加速實(shí)現(xiàn)從面向仿制的研發(fā)向面向應(yīng)用的研發(fā)的過渡。 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。 (4)設(shè)計 測量 LED 動態(tài)顯示 電路。 在設(shè)計前對各種方案進(jìn)行了比較： 1)利用純 模擬 電路 雖然 避 免了編程的麻煩，但電路復(fù)雜，所用器件較多 ，靈活性差，測量精度低，現(xiàn)在已較少使用。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)計時間短，成本低，可靠性高。 LED燈：本設(shè)計中，設(shè)置了 1 盞 電源指示 燈，采用 紅色 的 LED 以共陽極方式來連接，直觀易懂，操作也簡單。 還 具有可編程性，硬件的功能描述可完全在軟件上實(shí)現(xiàn) 。 6)全雙工串行口： 內(nèi)置一個全雙工串行通信口，用于與其它 設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。 電阻、電容、電感測試儀的系統(tǒng)硬件設(shè)計 9 LED 數(shù)碼管電路 與鍵盤電路的設(shè)計 在電阻、電容、電感測試系統(tǒng)中，用 LED 燈來顯示測量參數(shù)的類別和電源指示，既簡單又顯而易見。 另外，在本設(shè)計中， LED 應(yīng)用于七位數(shù)碼管中， 實(shí)現(xiàn) 了 被測參數(shù)的顯示 ，七位數(shù)碼管 以 共陰 極的方式 經(jīng)過 74LS573 鎖存器 與單片機(jī)的 P0 口相連。 經(jīng)過對兩種顯示方式的比較分析：靜態(tài)方式需要大量 I/O，而動態(tài)掃描顯示方 式能夠節(jié)省大量的 I/O 口，且電路結(jié)構(gòu)也比較簡單，顯示效果良好，因此最終 采用動態(tài)掃描顯示方式。由于電路使用的是共陰極動態(tài)顯示方式， ULN2803 在位碼數(shù)據(jù)鎖存器后連接八個數(shù)碼管的 COM 端，可以增強(qiáng)驅(qū)動數(shù)碼管的能力，使數(shù)碼管的顯示效果更好。分壓器由三個 5KΩ 的等值電阻串聯(lián)而成。當(dāng) uc上升到 時， A2輸出由 0 翻轉(zhuǎn)為 1，這時 = =1，RS 觸發(fā)順保持狀態(tài)不變。多諧振蕩器無外部信號輸入，卻能輸出矩形波，其實(shí)質(zhì)是將直流形式的電能變?yōu)榫匦尾ㄐ问降?電能。 圖 38 電阻 測試電路 測 量電容電路的設(shè)計 電 容 的 測量同樣采用“脈沖計數(shù)法”，由 555 電路構(gòu)成的多諧振蕩電路，通過計算振蕩輸出的頻率來計算被測電容的大小。圖形文字編輯器自動將原理圖轉(zhuǎn)化為電路網(wǎng)單文件以提供給模擬計算程序運(yùn)行仿真。當(dāng) INH 輸入端 =“ 1”時所有通道截止，二位二進(jìn)制輸入信號選通四對通到中的一通道。 頻率 參數(shù) 計算的原理 本設(shè)計頻率的計算采用單片機(jī)外部中斷 ，對外觸發(fā)電路產(chǎn)生的脈沖頻率的測量，再通過對測量數(shù)據(jù)的校正來完成。本系統(tǒng)的主要功能是：繪制、修改和編輯電路原理圖；更新和修改電路圖零件庫；查看和編輯有關(guān)電路圖和零件庫的各種報表。 (3)高級信號完整性分析系統(tǒng) (Advanced Integrity 99）：信號完整性分析系統(tǒng)提供了一個精確的信號完整性模擬器，可用來分析 PCB 設(shè)計、檢查電路設(shè)計參數(shù) 、實(shí)驗(yàn)超調(diào)量、阻抗和信號諧波要求等。其中電阻和電容是采用 555 多諧振蕩電路產(chǎn)生的，而電感則是根據(jù)電容三點(diǎn)式產(chǎn)生的，將振蕩頻率送入 AT89C52 的計數(shù)端端，通過定時并且計數(shù)可以計算出被測頻率，再通過該頻率計算出被測參數(shù)。 (4)測試分析 ： 在實(shí)際測量中，由于測試環(huán)境，測試儀器，測試方 法等都PCB 板的設(shè)計與系統(tǒng)的調(diào)試 33 對 測試值有一定的影響，都會導(dǎo)致 測量結(jié)果或多或少地偏離被測量的真值。 6 結(jié)論與展望 畢業(yè)論文 是 一次非常 好 的 將 理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會，通過 對 電阻、電容、電感測試儀的課題 設(shè)計，鍛煉了我的 實(shí)際動手能力 ， 增強(qiáng)了我 解決實(shí)際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專 業(yè)能力水平 。作品實(shí)測中，測量電容值 有一定的誤差，而且 C 值越大時誤差越大 ，該 誤差則是來源于 振蕩電路產(chǎn)生的頻率 和單片機(jī)程序上的誤差。在此謹(jǐn)向 xx 老師表示衷心的感謝。 uchar key1。 void delay_5ms() { uchar i,j。 i6。 case 4:num=0x66。 case 8:num=0x7f。 } switch(seg) { case 1:seg=0x01。 case 5:seg=0x10。 LEDDAT=num。0x0F)|0x90。 while(fw==1)。 //頻率值 } void judgekey() { long int R=0,C=0,L=0。 w=(R/10000)%10。 g=R%10。 q=(R/1000)%10。 C=。 b=(C/100)%10。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 display(b,4)。 display(w,2)。 delay_5ms()。 g=C%10。 w=(C/10000)%10。 s=(R/10)%10。 m=R/100000。 b=(R/100)%10。 R=((*ff))()。 uu=h1*256+l1+inte*65536。 EA=1。 } void cafrequent(void) reentrant { long int l1=0x00。 default :seg=0x00。 case 3:seg=0x04。 case 0:num=0x3f。 case 6:num=0x7d。 case 2:num=0x5b。i125。 sbit sr=P1^2。 //頻率值溢出定時器值 unsigned long int uu=0。 在這幾個月畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí)和工作中，導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和培養(yǎng)使我在各個方面都受益非淺。 系統(tǒng)的軟件部分是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種工作狀態(tài)的關(guān)鍵。第一種 途徑 是從相關(guān)資料中查取 ；第二種途徑是通過理論推導(dǎo)求??；第三種途徑是通過實(shí)驗(yàn)求取。 (4)測試結(jié)果： 通過按鍵，實(shí)現(xiàn)其按鍵所對應(yīng)的功能，并觀察測試結(jié)果，對設(shè)計進(jìn)一步的進(jìn)行校正和對實(shí)現(xiàn)功能的可靠性的確認(rèn)，并記錄觀察結(jié)果。運(yùn)行 Keil 軟件需要 Pentium 或以上的 CPU， 16MB或更多 RAM、 20M 以上空閑的硬 盤空間、 WIN9 NT、 WIN20 WINXP等操作系統(tǒng) 。 電路仿真與 PLD 部分 (1)電路模擬仿真系統(tǒng) (Advanced SIM 99)：電路模擬仿真系統(tǒng)包含一個數(shù)字 /模擬信號仿真器，可提供連續(xù)的數(shù)字信號和模擬 信號，以便對電路原理圖進(jìn)行信號模擬仿真，從而驗(yàn)證其正確性和可行性。程序流程圖如圖 44 所示。 圖 313 多