【正文】 ，可以滿足本次設計要求。 系統(tǒng)一開機 128 64 液晶顯示提示信息，提示用戶選擇需要測量的元件，選擇后繼電器會跳動，選擇相應的測量檔位，然后系統(tǒng)進入等待狀態(tài)中。有程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。上電 后 ，電容充電需要一段時間，電容充電時，電容和單片機復位管腳 相連的地方電壓緩慢上升，只要保持 10ms 的低電平時間就實現(xiàn)了單片機的上電復位。其主要電器特性的典型值如 圖 所示： 15 圖 74LS393電器特性 74LS393 管腳圖 及真值表 如 圖 和圖 所示： 圖 74LS393管腳圖 16 圖 74LS393真值表 計數(shù)器原理圖 計數(shù)器是用三個 74LS393 芯片級聯(lián)成 24位二進制計數(shù)器，所有清零端接在一起并和單片機一個 I/O 端口相連，方便軟件復位計數(shù)器。用相同的外圍電路亦可以完成頻率到電壓的轉(zhuǎn)換，加入一個簡單的偏置網(wǎng)絡就可以調(diào)節(jié)輸入邏輯電平的范圍。本系統(tǒng)中用到的電源共有177。 79XX 系列集成穩(wěn)壓器的應用電路也很簡單。不過通過這次制作，我學會了如何分析一些小規(guī)模的模擬電路，并且能自己設計一些簡單功能的模擬電路，我覺得 學會 這 些東西 是我這次畢業(yè)設計 獲得 的最大收獲 。 在實訓中心學習使我沒有虛度大學生活，不僅學到了實用的技術，還懂得了電子行業(yè)近年來的發(fā)展、需求還有我將來努力的方向。 //切換電容電感檔，默認是電感檔 define CLR_RES12 P6OUTamp。//Up 鍵與 Down 鍵值的計數(shù)值，根據(jù)此數(shù)值，選擇進入的三級菜單的哪一個，電阻，電容，電感 static unsigned char flag=0。//I/O 口出始化 InitBhTimerB()。//液晶初始化 Draw_PM(picture1)。 unsigned char timer,i=0。 define SET_RES12 P6OUT|=BIT3。 再次向柴老師及關心實驗室的所有老師和熱心幫助我的同學們表示衷心的感謝！ 35 參考文獻 [1] 康華光 .電子技術基礎 —— 模擬部分（第四版） .北京： 高等教育出版社 ， 2021. 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[16] David M and RF Design of Wireless Wiley amp。比如，以前不關注電源的質(zhì)量以及紋波大小，用萬用表電壓檔測量之后感覺電壓符合就拿來用了，卻不知道電源紋波對電路影響。圖 所示為 79XX 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖： 27 圖 三端穩(wěn)壓芯片 79XX的內(nèi)部框圖 本系統(tǒng)利用三端穩(wěn)壓芯片所設計的電源電路原理圖 圖 所示電路為本系統(tǒng)自制電源的原理圖，該電路可以實現(xiàn)輸出 177。 15，我們選擇了線性三端穩(wěn)壓芯片 7805/790 7817815/7915 來構(gòu)成電源電路核心。圖 ADVFC32 的實際輸出波形 22 圖 ADVFC32實際輸出的波形圖 電容 、電感 測量電路 電容 、電感 測量原理介紹 電容和電感會構(gòu)成震蕩電路，而震蕩頻率只和電容值和電感值有關 ， 它們之間的關系為：LCF ?2 1?。原理圖如圖 所示： 17 圖 24位計數(shù)器原理圖 4 模擬電路設計 正如之前所說的一樣，檢測儀的 測量 精度是最重要的， 然而檢測儀的測量精度完全取決于硬件電路的特性。 MSP430F149 單片機 外圍配備了兩個無源晶振，一個 8MHz，一個 32768Hz。 外圍模塊：經(jīng)過 MAB、 MADB、中斷服務及請求線與 CPU 相連。 經(jīng)過分析，該系統(tǒng)的重點和難點在于測量電路的精確性和穩(wěn)定性，測量精度完全取決于測量電路的特性，所以我們決定使用標準精密電阻電容作為標稱元件，用它們和實5 際待測元件進行對比計算，從而得到被測元件的實際值。這是一個綜合性挺強的題目，主要考察學生的數(shù)?；旌想娐返脑O計。 當改變電位計 x 的位置時，就可得到半平衡電橋。 本次設計的思想是基于以上原因提出來的。 系統(tǒng)使用按鍵 設置及選擇 系統(tǒng)參數(shù)，使用 128 64 液晶 屏作為顯示部分，使用繼電器 完成自動 量程 轉(zhuǎn)換 ， 實現(xiàn)了全自動化測量。 通常相敏計有倍增式和同步式兩種，其檢出信號 0V 取決于輸入 1v 和另一個參考電壓2v ，設 2 )sin (2 11 ??? wtVv wtVv sin2 22 ? 那么，在倍增型 0V 可用式（ 1）表示，同步式 0V 可用式（ 2）表示： ?cos210 VVV ? （ 1） ?? /co s22 10 VV ? （ 2） 如果 1v 、 2v 相差 900 輸出 0V 為 0，如果 dv 是輸入信號，橋式電路中另一個指定信號是參考信號，相敏計輸出為 0，這將意味著 dv 和指定電壓相位差 900,表明是 半 平衡狀態(tài)。 本 次設計 中 擴展了題目中要求的范圍， 并且還增加了良好的人機交互界面。在這個系列中有很多型號，它們是由一些基本功能模塊按不同的應用目標組合而成。 7 圖 MSP430F149內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 圖 MSP430F149芯片管腳圖 8 MSP430F149 單片機最小系統(tǒng)簡介 MSP430F149 單片機的最小系統(tǒng)原理圖主要包括電源電路， I/O接口電路 ， MAX232 串口通信電路，并口調(diào)試電路，單片機復位電路，時鐘電路。支持在線調(diào)試可以大大縮短了開發(fā)周期，易于查錯。如果再使用自動換擋功能的話，這無疑會使硬件電路規(guī)模大增，而且系統(tǒng)的功耗也會增加。 由 標稱元件 和 對應的 待測 元件 組成的振蕩回路 會震蕩出 頻率穩(wěn)定的正弦波，該正弦波經(jīng)過放大器和比較器之后會產(chǎn)生相應頻率的方波脈沖 。穩(wěn)壓芯片之后還需要加電容電感來構(gòu)成濾波電路，這個濾波電路很重要，必須將輸出的直流電壓中交流紋波濾除到 8mV 以下才能保證運算放大器和其他模擬芯片的正常工作。 28 圖 本系統(tǒng)自制電源的原理圖 29 5 軟件設計 中斷程序 流程圖 測試電阻并顯示 按鍵中斷入口 判斷按鍵值 OK 鍵鍵值 =1? 進入選擇檔位界面 檔位鍵值變化 ? 電阻檔 電容檔 電感檔 OK 鍵鍵值 =0 ? 顯示主界面 測試電容并顯示 測試電感并顯示 Y Y N Y N N 30 主程序流程圖 6 系統(tǒng)測試 數(shù)據(jù)測試 測量工具及方法 測試工具包括：數(shù)字萬用表，數(shù)字電橋，示波器等 。 紋波太大會影響運放的正常工作 ，特別是在小信號電路中，有時候紋波噪聲會將有用信號全部覆蓋掉。=~BIT5。 define SET_R_CL P5OUT|=BIT4。 //從計數(shù)器中讀取的計數(shù)值 unsigned long Fre_array[10]。 //電阻檔位默認高檔 flag1=1。 //電阻默認高檔時滿頻率刻度 /********************主函數(shù) *********************************/ void main() { Init_sys()。//按鍵掃描 void key_done()。 //切換電感檔位，默認電感低檔位 define CLR_CL P6OUTamp。 從不知道單片機是什么東西到現(xiàn)在可以用單片機做各種各樣的系統(tǒng)， 這其中有我付出的努力，更多 的 是關心我?guī)椭业睦蠋熀屯瑢W的功勞，我在此向他們表示感謝！ 然而這 一切 都是柴老師 還有其他關心實驗室的老師 們 這些年不斷努力 的結(jié)果， 他們?yōu)閷嶒炇业?持續(xù) 發(fā)展做出了巨大的貢獻。這次的設計大多數(shù)都是模擬電路，對模擬電路的要求比較高，比如 信號放大電路，電壓跟隨電路， LC震蕩電路，電源穩(wěn)壓和濾波電路等。雖然是按照固定電壓值來設計的，但是當接入適當?shù)耐獠科骷?，就?夠獲得各種不同的電壓和電流。圖 所示為 LM311芯片的管腳圖： 圖 LM311芯片管腳圖 電容 、電感 測量 電路的 完整原理圖 圖 所示為電容電感測量電路的完整原理圖，圖 所示為電容電感測量電路測量時產(chǎn)生的方波脈沖波形圖，該方波脈沖可以可靠地觸發(fā)計數(shù)器，完成頻率計數(shù)。 19 電阻測量電路完整原理圖 圖 所示電路為 電阻測量電路完整原理圖 ： 圖 電阻測量電路完整原理圖 20 ADVFC32 原理 簡介 ADVFC32 是一個低功耗壓頻轉(zhuǎn)換芯片，可以完成電壓到頻率轉(zhuǎn)換或者頻率到電壓的轉(zhuǎn)換。而單片機自帶的計數(shù)器只有 16 位，最大計數(shù)值為 65536， 當外部信號 頻率上兆之后，計數(shù) 誤差會變大，或者根本接收不到這么高頻率的信號。圖 MSP430F149 單片機 的電平轉(zhuǎn)換電路，有了該電路就可以實現(xiàn)單片機和電腦串口的通信，最終實現(xiàn)利用電腦遠程控制系統(tǒng)的目的。 MSP430F149 的內(nèi)核 CPU 結(jié)構(gòu)是按照精簡指令集和高透明的宗旨而設計的，使用的指令有硬件執(zhí)行的內(nèi)核指令和基于現(xiàn)有硬件結(jié)構(gòu)的仿真指令。 簡易電阻、電容電感測量儀的系統(tǒng)分析 簡易電阻、電容電感測量儀 系統(tǒng)主要包括電阻值到方波脈沖頻率的轉(zhuǎn)換，電容值到方波脈沖頻率的轉(zhuǎn)換，電感值 到方波脈沖頻率的轉(zhuǎn)換。 利用運算放大器 LM311 及外圍組成的震蕩電路測量原理 該電路外圍電路簡單，工作穩(wěn)定可靠， LM311 輸出的方波波形整齊 穩(wěn)定，方便單片3 機或者計數(shù)器的測量。 該類儀器的基本工作原理是將電阻器阻值的變化量，電容器容值的變化量，電感器電感量的變化量通過一定的調(diào)理電路統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)換為電壓的變化量或者頻率的變化量等等，再通過高精度 AD 采集或者頻率檢測計算等方法來得到確定的 數(shù)字量的 值，進而確定 相應元器件的具體參數(shù)。這個 現(xiàn)象 帶來的 直接結(jié)果是電子行業(yè)方面的人才需求 不斷增多。然而萬用表有一定的局限性，比如：不能夠測量電感， 而且 容量稍大的電容也顯得無能為力 。把電子元件的集中參數(shù) R、 L、 C 轉(zhuǎn)換成頻率信號 f，然后利用單片機計數(shù)后在運算求出 R、 L、 C的值， 并送顯示，轉(zhuǎn)換的原理分別是 RC 震蕩和 LC三點式震蕩。 電阻測量的核心芯片是 ADVFC32，該芯片功能是將電壓的變化轉(zhuǎn)換為隨電壓線性變化的頻率的變化。其中芯片中的比較器和定時器是工業(yè)儀表、計數(shù)裝置和手持式儀表等產(chǎn)品設計中的理想選擇。 圖 電源電路 串口通信電路 該電路的主要功能是實現(xiàn) TTL電平和電腦 RS232 之間的轉(zhuǎn)換。 和按鍵相連的單片機端口都用一個 10K 電阻拉高，可以保證在沒有按鍵按下時單片機端口有穩(wěn)定的電平。相關計算如下： 00 URR RU x xx ?? ? xxx UU RUR ??00 (1) 其中 0U 是已知電壓 ， VU 100 ? 。此靈活性使之可以驅(qū)動 DTL、 RTL、 TTL 或者 MOS 邏輯。它有一系列固定的電壓輸出，應用非常的廣泛。在硬件方面，采取將信號敏感部分的電路加屏蔽盒的措