【正文】 16 中國電子學會認證 EDP電子設計工程師 30 第七章 心得與體會 這次課 題 的論文和設計是我這大學期間干的最有意義的事之一。 元 器件焊接 焊接時一定要注意，先焊接小元器件，再焊接大元器件，有些元器件要進行雙面焊接，一定要注意。準備好腐蝕液，保持其溫度為 60 度左右，進行腐蝕。然后現(xiàn)將覆銅板打磨干凈，再將印有圖的轉(zhuǎn)印紙固定在覆銅板上，用款頭烙鐵加熱松香滴至轉(zhuǎn)印紙，再用烙鐵將轉(zhuǎn)印紙上的圖燙至覆銅板。由于采用的是雙面布線，所以一定要仔細。 )(150**2ln 1 0 0 0 0 0 0 ??? fR x 電容測量電路的設計 P1^6 接一獨立按鍵，當其按下時， NE555 的 3 引 腳輸出方波， 3 腳與 P1^3 相接，可通過程序測出其頻率，進而求出 Cx的值，顯示在 1602 液晶屏上。 如圖 中國電子學會認證 EDP電子設計工程師 16 1602 液晶的介紹 本設 計使用的 1602 液晶為 5V 電壓驅(qū)動，帶背光，可顯示兩行，每行 16 個字符，不能顯示漢字，內(nèi)置含 128 個字符的 ASCII 字符集字庫，只有并行接口，無串行接口。顧名思義，三端 IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。 LM7805 介紹 三端穩(wěn)壓集成電路 LM7805。其中 6 腳稱閾值端（ TH），是上比較器的輸入； 2 腳稱觸發(fā)端，是下比較器的輸入； 3 腳是輸出端（ VO），它有 0 和 1 兩種狀態(tài)，由輸入端所加電平?jīng)Q定； 7 腳是放電端（ DIS），它是內(nèi)部放電管的輸出，有懸空和接地兩種狀態(tài)，也是由輸入端的狀態(tài)決定； 4 腳是復位端（ MR），加上低電平時可使輸出為低電平； 5 腳是控制電壓端（ VC），可用它改變上下觸發(fā)電平值；8 腳是電源端， 1 腳是 接地端。它由于工作可靠、使用方便、價格低廉，目前被用于各種電子產(chǎn)品中， 555 集成電路內(nèi)部有幾十個元器件，有分壓器、比較器、基本 RS 觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等，電路比較復雜，是模擬電路和數(shù)字電路的混合體。但后來經(jīng)過開發(fā)，它除了作定時延時控制外，還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速等多種控制及計量檢測。電壓范圍是 或 +16V. LM324 的特點： 中國電子學會認證 EDP電子設計工程師 13 ： 3V32V ：最大 100nA（ LM324A） 。 f． 當 EOC 變?yōu)楦唠娖綍r，這時給 OE 為 高電平 ，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給 單片機 了。 d． 在 ST 端給出一個至少有 100ns 寬的正 脈沖信號 。 b． 初始化時，使 ST 和 OE信號全為 低電平 。因 ADC0809 的內(nèi)部沒有 時鐘電路 ，所需 時鐘信號 必須由外界提供，通常使用頻率為 500KHZ， VREF（ +）， VREF（－）為 參考電壓 輸入。 D7－ D0 為數(shù)字量輸出線。 OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出 鎖存器 向 單片機 輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 EOC 為轉(zhuǎn)換結束信號。 C B A 選擇的通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 中國電子學會認證 EDP電子設計工程師 12 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 數(shù)字量輸出及控制線： 11 條 ST 為轉(zhuǎn)換啟動信號。 A， B 和 C 為地址輸入線，用于 選通 IN0－ IN7 上的一路模擬量輸入。 地址輸入和控制線： 4條 ALE 為 地址鎖存 允許輸入線，高電平有效。三態(tài)輸出鎖存器用于鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當 OE 端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。它由一個 8路 模擬開關 、一個 地址鎖存 譯碼 器、一個 A/D 轉(zhuǎn)換器 和一個三態(tài)輸出 鎖存器 組成。故本設計選擇了方案 二 。其中輸入電壓調(diào)理電路如圖： 321411U 1 : AL M 3 2 4R1 2KR2 1K567411U 1 : BL M 3 2 41098411U 1 : CL M 3 2 4121314411U 1 : DL M 3 2 4R4 1KR3 2KR7 2 0 0R8 2KR5 2KR6 1KR9 2 0 K+12V12VR 1 0 2KR 1 1 1 0 KR 1 6 1 0 K321411U 2 : AL M 3 2 4R 1 2 2KR 1 3 1 0 KR 1 7 1 0 K567411U 2 : BL M 3 2 4R 1 4 2KR 1 5 1 0 KR 1 8 1 0 K+12V12VI NP UTO UT P UT 0O UT P UT 1O UT P UT 2 圖 15 電壓輸入信號調(diào)理電路 上述 倆 種方案從對測量精度要求而言，方案一的測量精度極差 ， 而且測量范圍只有 0~5V，范圍太小。 方案二：將被測電壓分為三個不同的級別： ~、 ~、~，分別將這三個檔位的電壓放大不同的倍數(shù)，使其輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809 的值在 0~5V 直接，便于模數(shù)轉(zhuǎn)換器工作。故本設計選擇了方案三。 方案三： 利用 555 構成單穩(wěn)態(tài)原理 的方案 中國電子學會認證 EDP電子設計工程師 7 圖 14 555 定時器構成單穩(wěn)態(tài) 電路圖 根據(jù) 555 定時器構成單穩(wěn)態(tài)，產(chǎn)生脈沖波形，通過單片機讀取高低電平得出頻率，通過公式換算得到電容值。這時電表的 讀數(shù) 為零。原理同電阻測量的方案一。故本設計選擇了方案三。132RRRRx ? 方案三：利用 555 構成單穩(wěn)態(tài)的方案 圖 13 555 定時器構成單穩(wěn)態(tài) 電路圖 根據(jù) 555 定時器構成單穩(wěn)態(tài)，產(chǎn)生脈沖波形，通過單片機讀取高低電平得出頻率，通過公式換算得到電阻阻值。 第一章 電路方案的比較與論證 電阻測量電路方案的比較與論證 方案一： 利用 串聯(lián)分壓原理 的方案 圖 11 串聯(lián) 分壓電路 圖 根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，串聯(lián)電路上電壓與電阻成正比關系。 現(xiàn)在國內(nèi)外有很多儀器設備公司都致力于低功耗手持式電抗元器件測量儀的研究與制作，而且精度越來越高，低功耗越來越低，體積小越來越小一直是他們不斷努力的方向。 關鍵詞： STC89C52 單片機、電阻測量、電壓測量、電容測量 中國電子學會認證 EDP電子設計工程師 2 目 錄 引 言 ????????????????????????????? 3 第一章 電路方案的比較與論證 ?????????????????? 3 電阻測量電路方案的比較與論證 ????????????? 3 電容測量電路方案的比較與論證 ????????????? 6 電壓測量電路方案的比較與論 ?????????????? 8 第二章 核心元器件介紹 ????????????????????? 9 STC89C52 介紹 ???????????????? ???? 9 ADC0809 介紹 ????????????????????? 10 LM324 介紹 ?????????????????????? 12 NE555 介紹 ?????????????????????? 13 LM7805 介紹 ????????????????????? 15 1602 液晶的介紹 ??????????????????? 16 第三章 電路設計 ???????????????????????? 18 電源電路設計 ????????????????????? 18 電阻測量電路設計 ??????????????????? 18 電容測量電路設計 ??????????????????? 19 電壓測量電路設計 ??????????????????? 19 中國電子學會認證 EDP電子設計工程師 3 顯示電路設計 ????????????????????? 20 總體框圖 ??????????????????????? 21 第四章 程序 設計 ???????????????????????? 22 主程序流程圖 ????????????????????? 22 電阻測量流程圖 ???????????????????? 23 電容測量流程圖 ???????????????????? 24