【正文】 最 后向所有關(guān)心和幫助過我的人表示真心的感謝 ! 8 附錄 圖 23 C 35uf 時(shí)的測(cè)量結(jié)果 圖 24 C 25uf 時(shí)的測(cè)量結(jié)果 圖 25 C 10uf 時(shí)的測(cè)量結(jié)果 圖 26 C 5uf 時(shí)的測(cè)量結(jié)果 V0L V0H VT+ CX C0 K0 K1 555 AT8 9C51 LED 數(shù)碼管 圖 1 電容測(cè)量原理圖 VC VT t V0 t 圖 2 震蕩波形圖 R 反向器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 顯示 窄脈沖觸發(fā)器 秒脈沖發(fā)生器 譯碼器 鎖存器 記數(shù)器 標(biāo)準(zhǔn)記數(shù)脈沖 AT89C51 555 晶振電路 被 測(cè) 電 容 LCD1602 顯示 復(fù)位電路 測(cè)量按鍵 T 555 輸出的方波 啟動(dòng) T0 停止 T0 T0， INT0 初始化 啟動(dòng) 555 有無中斷 有無按鍵 有無中斷 啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 T0 停止計(jì)數(shù)器 T0 計(jì)算電容的大小 顯示電容值 有無按鍵 N Yn N Y N Y N Y C2 C1 XTAL2 XTAL1 GND XTAL2 XTAL1 GND NC 外部時(shí)鐘信號(hào) 。 在這四年中，還要感謝全體老師，是他們?cè)诮虒W(xué)上的認(rèn)真負(fù)責(zé)，為廣大學(xué)生創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。所要用到的知識(shí)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。希望在之后的設(shè)計(jì)之中能夠得到進(jìn)一步解決。本系統(tǒng)通過一個(gè)測(cè)量按鍵啟動(dòng)整個(gè)測(cè)量程序，通過外 部中斷零 INT0 來控制計(jì)數(shù)器 T0 的開始和停止， INT0 采用邊沿觸發(fā)方式，在第一個(gè)脈沖邊沿啟動(dòng) T0，使 T0 開始計(jì)數(shù)，在第二個(gè)脈沖邊沿停止 T0 計(jì)數(shù)，然后通過對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理最后將數(shù)據(jù)顯示在 LCD1602 上。本設(shè)計(jì)通過由 555芯片和電容電阻組成的振蕩電路來輸出方波，通過單片機(jī)定時(shí)器 T0 測(cè)量其脈沖寬度，從而達(dá)到測(cè)量其周期的目的，再通過單片機(jī)軟件編程，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算從而得出被測(cè)電容的值，再通過 LCD1602 顯示出其測(cè)量值。 本設(shè)計(jì)的硬件電路比較簡(jiǎn)單，這大大的降低了成本。讀簽名字節(jié)的過程和單元030H、 031H 和 032H 的正常校驗(yàn)相仿，只電平，返回值意義如下：（ 030H） 1EH聲明產(chǎn)品由 ATMEL 公司制造；（ 031H） 51H 聲明為 AT89C51 單片機(jī)；（ 032H） FFH聲明為 12V 編程電壓；（ 032H） 05H 聲明為 5V 編程電壓。 讀片內(nèi)簽名字節(jié)： AT89C51 單片機(jī)內(nèi)有 3 個(gè)簽名字節(jié)，地址為 030H、 031H和 032H。證實(shí)加密位的完成通過觀察它們的特點(diǎn)和能力。 程序校驗(yàn)：如果加密位 LB LB2 沒有進(jìn)行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過地址和數(shù)據(jù)線讀回原編 寫的數(shù)據(jù)。 READY/BUSY：字節(jié)編程的進(jìn)度可通過“ RDY/BSY”輸出信號(hào)監(jiān)測(cè)，編程期間，ALE 變?yōu)楦唠娖健?H”后 RDY/BSY 端電平被拉低，表示正在編程狀態(tài)（忙狀態(tài)）。 數(shù)據(jù)查詢： AT89C51 單片機(jī)用數(shù)據(jù)查詢方式來檢測(cè)一個(gè)寫周期是否結(jié)束，在一個(gè)寫周期中，如需要讀取 最后寫入的那個(gè)字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)的最高位（ ）是原來寫入字節(jié)最高位的反碼。 表 6 編程電壓 VPP 12V VPP 5V 標(biāo)志 AT89C51 XXXX YYWW AT89C51 XXXX5 YYWW 地址 030H 1EH 031H 51H 032H FFH 030H 1EH 031H 51H 032H 05H 編程方法： 編程前，需設(shè)置好地址， 數(shù)據(jù)及控制信號(hào)， AT89C51 編程方法如下： 在地址線上加上要編程單元的地址信號(hào)； 在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)； 激活相應(yīng)的控制信號(hào)； 在高電壓編程方式時(shí)，將 EA/VPP 端加上 +12V 編程電壓； 每對(duì) FLASH 存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè)ALE/PROG 編程脈沖，改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，重復(fù) 1― 5 步驟，直到全部文件編程結(jié)束。 在掉電模式下，震蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終 止掉電模式前被凍結(jié)。其二是通過硬件復(fù)位也可將空閑工作模式終止，需要注意的是，當(dāng)由硬件復(fù)位來終止空閑模式時(shí)， CPU 通常是從激活空閑模式那條指 令的下 圖 21 外部時(shí)鐘電路 圖 22 外部時(shí)鐘輸入 一條指令開始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內(nèi)部復(fù)位操作，硬件復(fù)位脈沖要保持兩個(gè)機(jī)器周期（ 24 個(gè)時(shí)鐘周期）有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止 CPU 訪問片內(nèi)RAM，而允許訪問其它端口。終止空閑工作模式的方法有兩種，其一是任何一條被允許中斷的事件被激活，即可終止空閑工作模式。此時(shí)，片內(nèi) RAM 和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。 由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)要求。 用戶也可以采用外部時(shí)鐘。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容C C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。 時(shí)鐘振蕩器： AT89C51 中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 XTAL1: 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸出端。 如 EA 端為高電平（接 VCC 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存 儲(chǔ)器中的指令。需注意的是 。 EA/VPP:外部訪問允許。 PSEN：程序存儲(chǔ)允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩個(gè) ^PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。該外置位后，只要一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會(huì)被激活。 對(duì) flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。即使不訪問外部存儲(chǔ)器， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 P3 口還接收一些用于閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。對(duì) P3 口寫入“ 1”時(shí)，他們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸出口。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P2 口： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。做輸出口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。 P1 口： P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè)邏輯門電路，對(duì)端口寫“ 1”可 作為高阻抗輸入端用。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并 禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。同時(shí)， AT89C51 可降至 0HZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。 主要性能參數(shù)： 1）與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容； 2） 4K 字節(jié)可重復(fù)寫 flash 閃速存儲(chǔ)器； 3） 1000 次擦寫周期； 4）全靜態(tài)操作： 0HZ－ 24MHZ； 5）三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器； 6） 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM； 7） 32 個(gè)可編程 I/O 口； 8） 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器； 9） 6 個(gè)中斷源； 10）可編程串行 UART 通道； 11）低功耗空閑和掉電模式。 所以本次的方案算然說不能過非常精確的測(cè)出結(jié)果來，但是相比較一些能夠測(cè)出比較精確結(jié)果的電路來，本電路是實(shí)現(xiàn)起來很容易，測(cè)量結(jié)果也比較準(zhǔn)確，實(shí)際操作中比較有保障的一種電路。 //恢復(fù)初值 TL0 0x00。 //計(jì)算計(jì)數(shù)器的值 N N*5/3。 //關(guān)閉中斷 _reset 0。 //開始計(jì)時(shí) if T_flag 0 TR0 0。 //顯示電容的大小 void int0 void interrupt 0 //第一次中斷開始計(jì)數(shù)，第二個(gè)中斷停止計(jì)數(shù) T_flag !T_flag。 //計(jì)算電容值的十位 b[3] Cb[2]*10。 N 5000 C N/100。 if N 100 amp。 if N 5000 //如果計(jì)數(shù) 值大于 5000，顯示 LA，表示應(yīng)換用大一點(diǎn)的量程 b[3] 0X11。 //最長(zhǎng)等待時(shí)間到還沒有中斷，停止 555 if N 100 //如果計(jì)數(shù)值小于 100，顯示 SM，表示應(yīng)換用小一點(diǎn)的量程 b[3] 0X1D。 //開啟中斷 0 while _reset //超出等待時(shí)間，中斷還沒有過來，就退 出 i++。 _reset 1。 _reset 0。 TL0 0x00。 //T0 為 16 位計(jì)數(shù)工作方式 1 IT0 1。 void main IE 0x81。 Delay1ms 1 。 Delay1ms 1 。j 6。 Delay1ms 1 。 Delay1ms 1 。i 12。// 顯示measurements LCDINIT 。//開顯示，不開光標(biāo) /***********顯示函數(shù) ***