【正文】 %R175K %R10 10K %R7 10K %R6 10K %GND+55GND+5512P2C11104GNDC2010uFC10104+5GND5C2110uFC13104GNDC2210uFC12104+5GND5C2310uFC15104GNDC2410uFC14104+5GND5C2510uFC17104GNDC2610uFC16104+5GND5C2710uFC19104GNDC2810uFC18104+5GND5C2910uFNC1Vin2TEMP3GND4NR5out6NC7NC8U1REF5030GND 圖 相敏檢波電路 19 軟件設計 本 設計 使用 MSP430G2553單 片機作 為 微 處 理器 產 生方波信號和AD數(shù)據(jù)采集，控制整個 RLC測 量 過 程的 進 行。 } 圖 基礎時鐘模塊方框圖 22 圖 看門狗結構框圖 、 方波產生軟件設計 本設計采用 MSP430G2553定時器 A的 PWM輸出功能， 產生方波信號。 24 整個芯片的工作由 INH端控制，所以在硬件設計時將 INH端一直拉低。 CTRL |=G。//延時 1s等待相敏檢波輸出穩(wěn)定 ADC10_sample()。 //非中斷模式 ADC10AE0|= BIT0。經最后地址之后 (X=83,Y=5)，地址指針繞回原始地址 (X=0,Y=0)。 圖 電容測量 結果 表 電容測量數(shù)據(jù)記錄 類型 待測值 C0(pF) 測量值 C1(pF) 誤差 α 極性電容 47 % 101 100 % 213 214 % 321 % 472 % 1055 1053 % 33 2150 2166 % 10130 9911 % 21120 20628 % 44280 43674 % 96800 96930 % 228400 229032 % 285500 291600 % 953000 932700 % 電解電容 1030000 1083000 % 4520200 4401500 % 9500000 9390000 % 、 電感測量 如將精確的 990uH電感接入 測量 系統(tǒng) ，測量結果如圖 。 35 參考文獻 [1] 高吉祥 ,唐朝京 .電路分析基礎 [M]. 北京 ： 電子工業(yè)出版社 , [2] 高吉祥 ,唐朝京 .模擬電子技術 (第二版 )[M]. 北京 ： 高等教育出版社 ,. [3] 高吉祥主編 .電子儀器儀表設計 [M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， . [4] 閻石 .數(shù)字電子技術 [M]. 北京 ： 高等教育出版社 ,. [5] 高吉祥 ,唐朝京 .電路分析基礎 [M]. 北京 ： 電子工業(yè)出版社 , [6] 黃爭著 .德州儀器高性能單片機和模擬器件在高校中的應用和選型指南 [M]. 北京：電 工業(yè)出版社， . [7] 譚浩強 . C程序設計（第 3版） [M]. 北京： 清華大學出版社 [8] 吳文全 .RCL轉換周期信號測量電路 [J]. 電子測量技術， . [9] 全國 大學生電子設計競賽委員會編 . 2020 年全國大學生電子設計競賽獲獎作品選編 [M]. 北京：北京理工大學出版社 , [10] 沈建華 ， 楊艷琴 .MSP430系列 16位超低功耗單片機原理與實踐 [M]. 北京： 北京航空航天大學出版社 [11] 郭天祥 .51單片機 C語言教程 — 入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略 [M]. 北京： 電子工業(yè)出版社 , 36 致謝 在畢業(yè)設計和論文完成之際，首先要感謝我的指導老師張仁民 老師。 31 圖 電阻測量 結果 表 電阻測試 待測值 R0(Ω) 測量值 R1（ Ω） 誤差 α 10 10 % 22 22 % 100 100 % 200 200 % 328 329 % 432 433 % 500 501 % 770 771 % 1000 1002 % 1498 1497 % 2198 2192 % 3824 3827 % 5100 5099 % 10000 9986 % 20200 20197 % 22160 22135 % 46400 46378 % 56180 56169 % 63100 63051 % 92660 92281 % 32 179500 178430 % 300500 300600 % 471700 470200 % 682020 680800 % 1003000 1005347 % 、 電容測試 和電阻測量一樣，電容測量 也是先由高頻導納電橋 進行測量，在進行測試。 } 29 val1=val1/100。 27 圖 ADC10控制寄存器 0 圖 ADC10控制寄存器 1 ADC10采樣過程如圖 ，在采樣過程中，用戶必須保證在轉換結束前所選擇的 ADC10CLK都保持在活動狀態(tài)。 //待測實部 Nxr 509為抬高的電平 } if(n==3) //F=0待測電阻 G=1實部 { CTRL |=F。//延時 1s待相敏檢波輸出穩(wěn)定 ADC10_sample()。 CD4051是 單 8通道數(shù)字控制模擬電子開關， CD4053是雙 2通道數(shù)字控制模擬開關。 void CLK_init() { 21 WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD。本設計是采用微處理器 MSP430G2553內部 AD進行電壓采集， 只 能采集正電壓， 必須 將相敏檢波后的電壓進行抬升， 使 電壓總 大于 0。 R35ZxR43 4732out6VCCVEE185RGRGRefU11INA128R3610K %R341MR331KR371MR381KC47220nFC51220nFGNDGNDGNDIN/OUT_41IN/OUT_62OUT/IN3IN/OUT_74IN/OUT_55INH6VEE7VSS8C9B10A11IN/OUT_312IN/OUT_013IN/OUT_114IN/OUT_215VDD16U13CD4051R45100R46500R47R4910KR5050KR51220K+5R4110KGNDC54104GND123P ？ 15R5310KC59104GND 4732out6VCCVEE185RGRGRefU12 INA128R4210K %R401MR391KR441MR481KC53220nFC57220nFGNDGNDIN/OUT_41IN/OUT_62OUT/IN3IN/OUT_74IN/OUT_55INH6VEE7VSS8C9B10A11IN/OUT_312IN/OUT_013IN/OUT_114IN/OUT_215VDD16U14CD4051+5R5410KGNDC62104GND5R59 10KC66104GNDCBAABC0123456701234567 4732out6VCCVEEU17 TL081GND+55+55V_RLCC69 104C70 10uFGNDC63104GNDC6710uFC45104C4610uFGNDC4910uFC50104+5C48104C5210uFGNDGND5C5510uFC56104R52680K1212P1312P14AB 圖 前置測試電路 、 放大電路 放大電路電路圖如圖 。 截止頻率 sf 與 MAX293時鐘輸入信號 SinClk 的關系為 100SinClkfs ? () 采用單電源供電， V接實地，而 GND接 R31和 R32分壓后得到的，構成一個虛地。綜合考慮選擇方案二。 、相敏檢波 方案論證與選擇 方案一 數(shù)字相敏 檢波 數(shù)字 相敏檢波器由乘法型 D/A轉換器和低通濾波器構成，用乘法型 D/A轉換器實現(xiàn)數(shù)字鑒相。)。所以，兩矢量之商可表示為 2221 32412221 423121 43 NN NNNNjNN NNNNje NeN je NeNUU XS ????????? （ ） 若 SZ 采用標準電阻 SR ,則有 SXSXSX CjGRUUZ ?????? 11 () 6 將式 (2. 7)代入式 (2. 8)得 ???????? ???????? 2221 32412221 42311 NN NNNNjNN NNNNRCjG SSX ? () 所以被測參數(shù)的實部和虛部分別為 2221 42311 NN NNNNRG SX ????? () 2221 32411 NN NNNNRG SS ????? () 斜率相位角 XD 為 2221 4231 NN NNNNCGD XXX ???? ? () 、設計方案論證 、正弦波信號發(fā)生方案論證與選 擇 方案一 基于 DDS的 FPGA實現(xiàn) DDS的主要優(yōu)點是它的輸出頻率、相位和幅度能夠在微控制器的控制下精確而快速的變換。該系列單片機多應用于需要電池供電的便攜式儀器儀表中。 RLC測量方法有很多，對電阻的測量最為簡單。RLC。本聲明的法律結果由作者承擔。 相敏檢波電路 ....................................................................................... 17 4 軟件設計 .................................................................................................................. 19 軟件主流程圖 ................................................................................................ 19 系統(tǒng)時鐘軟件設計 ........................................................................................ 20 方波產生 軟件設計 ........................................................................................ 22 測量狀態(tài)控制 軟件設計 ................................................................................ 23 AD 采樣 軟件設計 ......................................................................................... 26 顯示部分軟件設計 ...........................................