【正文】 65535，為了測 量的精度， N 的取值一般在 100~5000，當(dāng)電阻 R 越大，電容 C 的值就越小。 數(shù)字電容測量儀 18 總 結(jié) 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)了自己理論知識的不足，通過查閱大量的圖書資料以及網(wǎng)絡(luò)上的資料，通過請教同學(xué)和老師，還是學(xué)到了許多全新的知識，無論是在對具體的元器件的認(rèn)識上還是對整體 電路的把握上都有了不小的進(jìn)步！對本專業(yè)有了一個(gè)最初步的認(rèn)識。 最后向所有關(guān)心和幫助過我的人表示真心 的感謝 ! 數(shù)字電容測量儀 20 參考文獻(xiàn) [1]唐競新 .數(shù)字電子電路 [M].第 1版 .北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [2]康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].數(shù)字部分 .第 4版 .北京：高等教育出版社 ,1998 [3]電子工程手冊編委會等 .中外集成電路簡明速查手冊 [M]TTL,： 電子工業(yè)出版社 ,1991 [4]楊長春 .論數(shù)字技術(shù) [J].《電子報(bào)》合訂本 .成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社， [5]侯繼紅 李向東 protel 99SE實(shí)用技術(shù)教程 21世紀(jì)高等學(xué)校應(yīng)用型規(guī) 劃教材 .2021 [6]電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) .北京 :高等教育出版社 .1989 [7]薛學(xué)明 .穩(wěn)壓電源及其電路實(shí)例 .北京 :中國鐵道出版社 .1990 [8]林家瑞 .電子工程師指南 .華中工學(xué)院出版社 .1993 [9]顧寶良 .模擬集成電路原理與實(shí)用電路 .人民郵電出版社 .1989 數(shù)字電容測量儀 21 附 錄 1 1. 總體電路圖 數(shù)字電容測量儀 22 附 錄 2 2. 程序： include include define DATA P0 sbit RW=P2^1。 do{EN=1。 數(shù)字電容測量儀 24 _nop_()。 wd(0x38)。 } for(j=0。 EX0=1。 EX0=0。 } } Display()。 T_flag=0。i++) { wd(0x80+i)。 EN=0。 DATA=cmd。i)。所要用到的知識及相關(guān)的資料有相當(dāng)部分超出我們四年的所學(xué)，需要通過其他途徑獲取信息。當(dāng)然編寫程序遇到困難的時(shí)候還需要很大技巧。 軟件設(shè)計(jì) 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。當(dāng)輸入信號自 6 腳輸入大于 2/3 DD U 時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位， 3 腳輸出為低電平，放電管 T 導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號自 2 腳輸入并低于 1/3 DD U時(shí)，觸發(fā)器置位， 3 腳輸出高電平，放電管截止。 產(chǎn)生復(fù)位信號的電路邏輯如圖 3— 3 所示： 圖 3— 3復(fù)位信號的電路邏輯圖 整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。 外部方式的時(shí)鐘電路如圖 3— 2（ b） 所示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。 圖 2— 3 系統(tǒng)框圖 圖中給出了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖，系統(tǒng)主要由四個(gè)主要部分組成，單片機(jī)和晶振電路設(shè)計(jì)， 555 芯片電路設(shè)計(jì)，顯示電路設(shè)計(jì)，復(fù)位電路設(shè)計(jì)。 電容器的選用涉及到很多問題。電解電容有個(gè)鋁殼，里面充滿了電解質(zhì)，并引出兩個(gè)電極，作為正（ +）、負(fù)（ ）極，與其它電容器不同，它們在電路中的 極性不能接錯(cuò)，而其他電容則沒有極性。電容器兩個(gè)極板之間便有了電位差，當(dāng)這個(gè)電位差與電源電壓相等時(shí)，電容器的充電就停上了．此時(shí)若將電源切斷，電容器仍能保持充電電壓。還有，在技術(shù)水平?jīng)]有達(dá)到的條件下，一味地追求精度或追求高指標(biāo)，而沒有處理好與穩(wěn)定性之間的關(guān)系。由最初的用交流不平衡電橋就能測量基本的電容傳感器。 基本要求： 被測范圍 1PF1000μ F； 測量誤差為不大于 5%； 量值用數(shù)碼管顯示出來； 盡量 低成本，低功耗 。文章對其 測量 原理、 設(shè)計(jì) 和 實(shí)現(xiàn) 作了說明，并進(jìn)行了誤差分析。 (2)缺乏標(biāo)準(zhǔn)件的材料配套體系。這是因?yàn)殡娙萜魇且揽克某浞烹姽δ軄砉ぷ鞯模鐖D 1，電源開關(guān) s未合上時(shí)．電容器的兩片金屬板和其它普通金屬板 — 樣是不帶電的。小容量的電容，通常在高頻電路中使用，如收音機(jī)、發(fā)射機(jī)和振蕩器中。那么交流電為什么能夠通過電容器呢？我們先來看看交流電的特點(diǎn)。 方案Ⅲ： 基于 STC89C52 單片機(jī)和 555 芯片構(gòu)成的多諧振蕩電路電容測量 這種電容測量方法主要是通過一塊 555 芯片來測量電容，讓 555 芯片工作在直接反饋無穩(wěn)態(tài)的狀態(tài)下， 555 芯片輸出一定頻率的方波，其頻率的大小跟被測量的電容之間的關(guān)系是： /( * )xf R C? ，我們固定 R 的大小，其公式就可以寫為： / xf k C? ，只要我們能夠測量出 555 芯片輸出的頻率，就可以計(jì)算出測量的電容。內(nèi)部方式的時(shí)鐘 電路如圖 3— 2(a) 所示，在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。 表 一些 寄存器的復(fù)位狀態(tài) 數(shù)字電容測量儀 10 寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) PC 0000H TCON 00H ACC 00H TL0 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL1 00H DPTR 0000H TH1 00H P0P3 FFH SCON 00H IP XX000000B SBUF 不定 IE 0X000000B PCON 0XXX0000B TMOD 00H （ 2）復(fù)位信號及其產(chǎn)生 RST 引腳是復(fù)位信號的輸入端。定時(shí)器內(nèi)部由比較器、分壓電路、 RS 觸發(fā)器及放電三極管等組成。作為還在學(xué)生階段的我們，用匯編語言進(jìn)行 編程對我們理解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、資源都有很好的幫助，但是 C語言編程在以后的實(shí)際工作中將會大大簡化自己的工作。編寫程序是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程，要求編程人員具有很強(qiáng)邏輯思維，而且要在對整個(gè)系統(tǒng)工作原理相當(dāng)熟悉的基礎(chǔ)上面才能完成任務(wù)。最后，通過親自實(shí)踐，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考的能力及思維的靈活性和縝密性，鍛煉了自己綜合運(yùn)用的能力。mm0。 } /************** *********/ void wd(unsigned char cmd) { Checkstates()。 _nop_()。/ measurements LCDINIT()。 IT0=1。 N=5000) { C=N/100。 N=N*5/3。 } } if(N100) { b[3]=0X1D。 Delay1ms(1)。 Delay1ms(5)。 } /********** **************/ void wdata(unsigned char dat) { Checkstates()。 dat=DATA。 //1602 sbit b_test=P3^7。本學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們學(xué)以致用的開始和純理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)型的開端。測量范圍的大小 1uF~200uF。設(shè)計(jì)得不好的系統(tǒng)，盡管可以工作，但很可能維護(hù)起來費(fèi)用昂貴、測試?yán)щy和不可靠，因此，設(shè)計(jì)階段是軟件開發(fā)過程中最重要的階段。 引腳功能說明 ： ① 主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V電源 GND(Pin20)：接地線 ② 外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 ③ 控制引腳（ 4 根） RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號。該方案主要是根據(jù)555 芯片的應(yīng)用特點(diǎn)，把電容的大小轉(zhuǎn)變成 555 輸出頻率的大小，進(jìn)而可以通過單片機(jī)對 555 輸出的頻率進(jìn)行測量。（電路如圖 2— 1所示） 數(shù)字電容測量儀 5 圖 2— 1 方案Ⅰ電容測量框圖 方案Ⅱ： 這種電容測量方 法主要利用了電容的充放電特性 Q UC? ，放電常數(shù)RC?? ，通過測量與被測電容相關(guān)電路的充放電時(shí)間來確定電容值。至于電容濾波，不知你有沒有用整流電源聽隨身聽的經(jīng)歷，一般低質(zhì)的電源由于廠家出于節(jié)約成本考慮使用了較小容量的濾波電容，造成耳機(jī)中有嗡嗡聲。電容器也分為容量固定的與容量可變的。 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。每當(dāng)提起中國測試儀器落后的原因，就會有許多不同的說法，諸如精度不高，外觀不好，可靠性差等。 第六階段： 2021 年 4月上旬完成并提交正式畢業(yè)設(shè)計(jì)。 第五階段： 2021 年 12月 1日至 2021 年 4 月上旬用不同方式與指導(dǎo)老師交流，溝通畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)展情況。盡管本土測試測量產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，但客觀地說中國開發(fā)測試測量儀器還普遍比較落后。實(shí)際上，即便是研發(fā)隊(duì)伍本身，對測試的重視度以及對儀器本身的研究也明顯不夠。兩片金屬稱為的極板，中間的物質(zhì)叫做介質(zhì)。當(dāng)然這個(gè)電容原本是用作濾波的。在計(jì)數(shù)控制時(shí)間 Tc等參數(shù)合適的條件下，數(shù)碼管顯示器的數(shù)字 N 與 Cx的大小可符合題中所要求的函數(shù)關(guān)系。 根據(jù)上面兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)提出了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)都相對比較簡單的方案：基于 STC89C52 單片機(jī)和 555 芯片的數(shù)顯式電容測量。 RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。其中，按鍵電平復(fù)位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 3— 4（ b） 所示；而按鍵脈沖復(fù)位則是利用 RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實(shí)現(xiàn)的， 其電路如圖 3— 4（ c）所示： （ a）上電復(fù)位 （ b）按鍵電平復(fù)位 （ c）按鍵脈沖復(fù)位 圖 3— 4復(fù)位電路 上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于 6MHz 晶振，能保證復(fù)位信號高電平持續(xù)時(shí)間大于 2 個(gè)機(jī)器周期。對于高效的軟件工程，良好的設(shè)