基于單片機(jī)電容測量儀設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-21 22:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的點(diǎn)陣字符圖形，如表1所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”表1 CGROM和CGRAM中字符代碼與字符圖形對應(yīng)關(guān)系1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11 條控制指令，其控制命令如下表所示。表2 LCD1602內(nèi)部11條控制指令它的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。（說明：1 為高電平、0 為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效指令4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍指令5：光標(biāo)或顯示移位S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)指令6：功能設(shè)置命令DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示F低電平時顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時顯示5x10的點(diǎn)陣字符（有些模塊是 DL：高電平時為8位總線，低電平時為4位總線）指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置指令8：DDRAM地址設(shè)置指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)指令11：讀數(shù)據(jù)表3 LCD1602的內(nèi)部顯示地址液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，LCD1602的內(nèi)部顯示地址如下。圖9 顯示電路圖 各部分電路連接成整個電路圖完成各個部分的電路設(shè)計(jì)后，即可組合成一個總的電路圖。本設(shè)計(jì)中使用Proteus完成電路圖。總電路圖10所示。圖10 總電路 系統(tǒng)所用元器件本系統(tǒng)所用的元器件清單如下所示。 、PCB板制圖如圖11圖11 PCB制圖3 軟件流程及程序設(shè)計(jì)主程序鍵盤模塊中斷模塊振蕩模塊顯示模塊 系統(tǒng)模塊層次結(jié)構(gòu)圖 要完成的任務(wù)是：初始化程序設(shè)計(jì)、按鍵程序設(shè)計(jì)、中斷處理程序，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)程序，顯示程序設(shè)計(jì)等。 程序設(shè)計(jì)算法設(shè)計(jì) 整個程序設(shè)計(jì)過程中遇到的最大的問題的如何根據(jù)測量到的方波的頻率來計(jì)算所測量的電容的大小。在前面的介紹中我們知道：555時基芯片的輸出頻率跟所使用的電阻R和電容C的關(guān)系是：又因?yàn)?，所? (7)即： (8)因單片機(jī)采用12M的晶振，計(jì)數(shù)器T0的值增加1，時間就增加1μS ，所以采用中斷的方式來啟動和停止計(jì)數(shù)器T0，中斷的觸發(fā)方式為脈沖下降沿觸發(fā)，第一次中斷到來啟動T0，計(jì)數(shù)器的值為，第二次中斷到來停止T0，計(jì)數(shù)器器的值為，則測量方波的周期為，令開始時刻計(jì)數(shù)器的值，則。簡單時序圖12所示。圖12 簡單時序 則： (9)單片機(jī)的計(jì)數(shù)器的值N=065535，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。我們?nèi)〔煌碾娮柚?，就得到不同的電容測量的量程。第一檔： 10~50uF第二檔： ~5 uF為了編寫程序的方便，我們只計(jì)算，后面的單位可以根據(jù)使用的量程自行添加。 軟件設(shè)計(jì)流程流程圖是一種傳統(tǒng)的算法表示法，它利用幾何圖形的框來代表各種不同性質(zhì)的操作，用流程線來指示算法的執(zhí)行方向。本設(shè)計(jì)的程序的流程圖如圖13所示。圖13 流程圖
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