【正文】 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 27 主程序流程圖 仿真結果 電阻測量電路仿真 仿真電路圖： 開始 單片機時鐘初始化 單片機端口初始化 液晶初始化顯示開機界面 開啟總中斷 定時器初始化 進入低功耗模式 28 輸出波形： 電容測量電路仿真 仿真電路圖： 29 輸出波形： 電感測量電路仿真 仿真電路圖： 輸出波形： 30 調試過程 電阻、電容和電感測量電路調試 接通電源，用示波器觀察輸出波形，若為方波，則電路焊接無誤，否則檢查電路。 P1^4 接一獨立按鍵，當其按下時，運放輸出口輸出方波，該口與 P1^3相接，可通過程序測出其頻率，進而求出 Lx的值，顯示在 1602 液晶屏上。 )(150**2ln 1000000 ??? fR x P1^5 P1^2 23 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。 TLC549 采集的數(shù)據(jù)通過 1602 液晶顯示。又由于 TLC549 只能輸入正電壓，對于負電壓，可用一 NE5532 構成的反相器先將負電壓轉成正電壓再加到 TLC549 的輸入端。 19 1602 與單片機接口： 接口說明： 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù)口 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù)口 3 VQ 液晶顯示對比度調節(jié) 11 D4 數(shù)據(jù)口 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 12 D5 數(shù)據(jù)口 5 R/W 讀寫選擇端（ H/L） 13 D6 數(shù)據(jù)口 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù)口 7 D0 數(shù)據(jù)口 15 BLA 背光燈電源正極 8 D1 數(shù)據(jù)口 16 BLK 背光燈電源負極 基本操作時序： 讀狀態(tài) 輸入： RS=L,R/W=H,E=H 輸出： D0~D7=狀態(tài)字 讀數(shù)據(jù) 輸入： RS=H,R/W=H,E=H 輸出：無 寫指令 輸入： RS=L,R/W=L,D0~D7=指令碼， E=高脈沖 輸出： D0~D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入： RS=H,R/W=L,D0~D7=指令碼， E=高脈沖 輸出：無 1602 寫操作時序圖： 20 單元電路設計 系統(tǒng)方框圖： STC89C52 單片機 測頻及顯示 21 直流穩(wěn)壓電源電路的設計 本系統(tǒng)采用雙電源供電，故應設計正、負兩路直流穩(wěn)壓電源。 引腳圖： 18 引腳介紹： 引腳號 引腳 符號 引腳 功能 1 空腳 2 CAP+ 儲能電容正極 3 GND 接地 4 CAP 儲能電容負極 5 VOUT 負電壓輸出端 6 LV 輸入低壓電壓控制端， 輸入電壓 低于 時，該腳接地，輸入電壓高于 時，該腳必須懸空。 時 序圖： ICL7660 的介紹 ICL7660 是 Maxim 公司生產(chǎn)的小功率極性反轉電源轉換器。 在 36 個內部系統(tǒng)時鐘周期結束之前，實施步驟 (1)－ (4)，可重新啟動一次新的A/D 轉換，與此同時，正在進行的轉換終止，此時的輸出是前一次的轉換結果而不是正在進行的轉換結果。第 8 個 I/O CLOCK 后， CS 必須為高，或 I/O CLOCK 保持低電平，這種狀態(tài)需要維持 36 個內部系統(tǒng)時鐘周期以等待保持和轉換工作的完成。 (3)接下來的 3 個 I/O CLOCK 周期的下降沿移出第 8(D D D0)個轉換位， (4)最后，片上采樣保持電路在第 8 個 I/O CLOCK 周期的下降沿將移出第 8(D D D0)個轉換位。內部電路在測得 CS 下降沿后，再等待兩個內部時鐘上升沿和一 17 個下降沿后，然后確認這一變化，最后自動將前一次轉換結果的最高位 (D7)位輸出到DATA OUT 端上。這種 CS 控制作用允許在同時使用多片 TLC549 時，共用 I/O CLOCK，以減少多路 (片 )A/D 并用時的 I/O控制端口。其工作時序如圖 2所示。 10mA； ●總峰值輸入電流 (所有輸入端 )：177。采用差分參考電壓高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準轉換范圍，VREF接地， VREF+－ VREF≥ 1V，可用于較小信號的采樣?？偸д{誤差最大為177。 20V ?單位增益補償 NE5532 引腳圖： NE5532 內部原理圖 : STC89C52 的介紹 STC 單片機的優(yōu)點： ★ 加密性強 ,很難解密或破解 ★ 超強抗干擾： 15 1 、高抗靜電 (ESD 保護 ) 2 、輕松過 2KV/4KV 快速脈沖干擾 (EFT 測試 ) 3 、寬電壓，不怕電源抖動 4 、寬溫度范圍， 40℃ ~85℃ 5 、 I/O 口經(jīng)過特殊處理 6 、單片機內部的電源供電系統(tǒng)經(jīng)過特殊處理 7 、單片機內部的時鐘電路經(jīng)過特殊處理 8 、單片機內部的復位電路經(jīng)過特殊處理 9 、單片機內部的看門狗電路經(jīng)過特殊處理 ★ 超低功耗： 1 、掉電模式：典型功耗 μ A 2 、空閑模式：典型功耗 2mA 3 、正常工作模式：典型功耗 4mA7mA 4 、掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于電池供電系統(tǒng)，如水表、氣表、便攜設備等 . ★ 在系統(tǒng)可編程，無需編程器，可遠程升級 ★ 可送 STCISP 下載編程器， 1 萬片 /人 /天 ★ 可供應內部集成 MAX810 專用復位電路的單片機 STC89C52 單片機最小系統(tǒng)原理圖： 16 TLC549 的介紹 TLC549 是美國德州儀器公司生產(chǎn)的 8位串行 A/D轉換器芯片，可與通用微處理器、控制器通過 CLK、 CS、 DATA OUT 三條口線進行串行接口。 NE5532 特點： ?小信號帶寬： 10MHZ ?輸出驅動能力： 600Ω， 10V（有效值） 14 ?輸入噪聲電壓： 5nV/√ Hz(典型值 ) ?直流 電壓增 益： 50000 ?交流電壓增益： 220010KHZ ?功率帶寬： 140KHZ ?轉換速率： 9V/μ s ?大的電源電壓范圍：177。這 使該器件特別適合應用在高品質和專業(yè)音響設備，儀器和控制電路和電話通道放大器。 NE5532 的介紹 NE5532 是一種雙運放高性能低噪聲運算放大器。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 13 端（ DIS），它是內部放電管的輸出，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，還可用于調光、調溫、調壓、調速等多種控制及計量檢測。 Vi VO 11 LM337 的介紹 與 LM317 正好相反， LM337 可輸出連續(xù)可調的負電壓，可調電壓范圍 — 37V，最大輸出電流為 ，內部含有過流、過熱保護電路， 具有安全可靠、應用方便、性能優(yōu)良等特點。 引腳圖： 典型電路： R R2組成電壓輸出調節(jié)電路，輸出電壓 UO表達式為： )1( 12RRU O ?? V 電容 C2與 R2并聯(lián)組成濾波電路，減小輸出的紋波電壓。故本設計選擇了方案二。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 8 圖 24 555 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 23 555 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。 電路方案 的比較與論證 電阻測量方案 方案一：利用串聯(lián)分壓原理的方案 圖 21 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。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。實驗測試結果表明，本系統(tǒng)性能穩(wěn)定，測量精度高。系統(tǒng)使用按鍵選擇被測元件類型，使用 1602 液晶屏作為顯示部分。該系統(tǒng)以 STC89C52 單片機為控制核心，搭配必要的外圍電路對電阻、電容和電感參數(shù)進行測量。所以制作一種簡便的電容電感測量儀顯得尤為重要，方便電路設計人員或者高校電子類專業(yè)的學生測量電路中需要用到的電容及電感的具體值。做過電路設計的工作人員或者學生大多數(shù)使用萬用表來測量一些元件參數(shù)或者電路中的電壓電流。這個現(xiàn) 象帶來的直接結果是電子行業(yè)方面的人才需求不斷增多。 制作 1602 液晶顯示器，顯示測量數(shù)值，并用發(fā)光二級管分別指示所測元件的類