基于51單片機的數(shù)字電容測量儀設(shè)計實驗報告-文庫吧資料
2025-07-04 00:16本頁面
【正文】 A = 1。 ET0 = 1。 TL0 = 0x00。 // 量程指示燈函數(shù)void init_timer0() // 定時器0 初始化 { TMOD = 0x09。 // 數(shù)據(jù)處理函數(shù)void keyscan()。unsigned char zimu5[] = range is lower 。unsigned char zimu3[] = please press key。 // 存放電容值的各個位 unsigned char zimu1[] = range is higher。 // 表示不同的檔位unsigned char flag。 // 存放電容值unsigned char need。 // 用于獲取定時器的數(shù)值float ftemp。sbit led4 = P2^6。 // 量程提示燈sbit led2 = P2^4。sbit key4 = P0^6。 // 獨立按鍵部分，用于用戶選擇量程sbit key2 = P0^4。 sbit con3 = P0^2。sbit con1 = P0^0。 計時器0的開與斷sbit tr = P3^7。}(e)：include include include sbit vo = P3^2。 } mda = mda 1。 0x01 == 1) { enddat = enddat | 0x01。i++) { enddat = enddat 1。 for(i=0。 unsigned char i。)。i++) { LCD_write_Data(39。 for(i=0。 p++。\039。 lcd_pos(0x00)。 p++。\039。 }void dispchar2(unsigned char *p) // 第二行顯示需要顯示的提示字符串{ lcd_pos(0x40)。f39。 } lcd_pos(0x4c)。) { LCD_write_Data(*p)。 while(*p != 39。 p++。039。i++) { if(4==i) { LCD_write_Data(0x2e)。 for(i=0。} void disp(unsigned char *p) // 第二行顯示數(shù)據(jù){ unsigned char i。 LCD_write_(0x0c)。 // 顯示清屏 LCD_write_(0x06)。 LCD_write_(0x08)。 delay_ms(5)。 delay_ms(5)。 // 顯示模式設(shè)置 delay_ms(5)。 EN_CLR。 P1 = Data。 EN_SET。 } void LCD_write_Data(unsigned char Data) { RS_SET。 delay_us(5)。 = pro_data()。 RW_CLR。void dispchar3(unsigned char *p)。void dispchar1(unsigned char *p)。 void lcd_pos(unsigned char pos)。void LCD_write_Data(unsigned char Data)。define RS_CLR RS=0 define RS_SET RS=1define RW_CLR RW=0 define RW_SET RW=1 define EN_CLR EN=0define EN_SET EN=1unsigned char pro_data(unsigned char mda)。 //定義端口 sbit RW = P2^1。i++) { 。t) { for(i=0。 for(。i++) { 。t) { for(i=0。 for(。void delay_ms(uint t)。在思想上，更加明白的堅持不懈的重要性，學(xué)習(xí)探索的重要性，實踐動手的重要性。通過這次設(shè)計也收獲了很多，知識層面上，學(xué)得了很多新知識，解決問題的新方法。才得以解決這一系列問題?？墒牵诤罄m(xù)的設(shè)計中，沒有意識到繼電器的驅(qū)動問題，就直接將他接于單片機的P0口，板子做出來之后，才發(fā)現(xiàn)無法驅(qū)動繼電器，使繼電器吸合。而這種芯片，也是通過查閱很久的資料才查到的，從CD4052到繼電器也走了不少彎路，最后權(quán)衡各個方面，選擇了易于控制的內(nèi)阻很低的繼電器。一路下來還是比較坎坷，從原理到實物，從調(diào)試到調(diào)試成功，遇到了很多問題，在硬件的原理圖設(shè)計中，遇到了一個當(dāng)時覺得非常困難的問題，就是如何實現(xiàn)量程的選擇，首先想到的就是用開關(guān)實現(xiàn)，由用戶根據(jù)不同的選擇撥動開關(guān)，這樣雖然很容易的選擇了不同的電阻，但是，撥動開關(guān)之后如何讓單片機知道呢？因為只有單片機知道你選擇了何種量程的電阻，才有法作相應(yīng)的處理，于是想到在用一個按鍵來通知單片機，可是，這樣的話，用戶測量一次電容，將會按3次按鍵，這樣無疑增加了操作的繁瑣度。非線性誤差是由器件的非線性特性產(chǎn)生的, 可通過硬件參數(shù)修正和軟件算法補償來減小。如采用12M 的晶振, 可獲得1MHz 的標準計數(shù)脈沖, 量化產(chǎn)生的最大誤差為1 微秒。因此有:系統(tǒng)采用的標準計數(shù)脈沖來自單片機內(nèi)核時鐘, 由片外的高精度晶振與片內(nèi)電路自激振蕩產(chǎn)生,頻率非常穩(wěn)定, 可以忽略其頻偏對測量結(jié)果的影響。 誤差分析由于產(chǎn)生的6%左右的誤差，在這里簡要分析一下誤差產(chǎn)生的原因。測量結(jié)果由液晶直觀顯示。比較結(jié)果如表31。圖214 100nf的電容實物圖215 100nf電容正常測試圖216 量程錯誤情況下的測試 ，測試結(jié)果如圖218所示。測試結(jié)果如圖215所示。測試標稱值為104的電容，即測量電容值為100nf的電容。3系統(tǒng)測試由于該作品需實現(xiàn)的功能僅為測電容，在此不列出其他的測試。表21 R值與量程范圍的關(guān)系R值（歐姆）理論量程范圍選擇的范圍10M9pF ~ 5. 9nF10pF ~ 5nF100K900pF ~ 590nF5nF ~ 500nF1K90nF ~ 59uF0. 5uF ~ 50uF100900nF ~ 590uFF 50uF ~ 500uF altium designer 原理圖設(shè)計及PCB制作 原理圖設(shè)計圖211 原理圖設(shè)計 PCB制作圖212 PCB設(shè)計在此并沒有布雙層板，紅色的線僅僅只是為了標志出跳線。理論計算的電阻R 阻值、理論量程范圍以及系統(tǒng)選擇的量程范圍如表21 所示。當(dāng)TW 100 微秒以上時, 可忽略量化誤差的影響。系統(tǒng)采用單片機片內(nèi)16 位的定時器測量TW 的寬度, 標準計數(shù)脈沖的周期為1 微秒時, 為確保計數(shù)器不發(fā)生溢出, 要求TW 65 毫秒。總體程序較長，但并不復(fù)雜，可根據(jù)需要重點看主函數(shù)，與硬件電路結(jié)合起來，注重程序后緊跟的注釋，理解起來是比較容易的，在此就不再一一詳細分析。方便調(diào)試與理解。由于該程序并未涉及到底層的驅(qū)動問題，因此選擇方便快捷的C語言編程。圖210 lcd顯示電路至此，整個電容測量儀的硬件設(shè)計部分就設(shè)計好了，接下來，需要的就是與之相匹配的軟件支持了。如圖29所示。具體電路如圖28所示，利用繼電器時需特別注意，由于單片機輸出電流是很小的，不足以驅(qū)動繼電器吸合，因此要加驅(qū)動電路，在這里，選擇ULN2003芯片來實現(xiàn)。 D2用于超量程提示，D6用于電源提示。鍵盤分為獨立鍵盤和矩陣鍵盤，這里只需要實現(xiàn)量程的選擇，共四個量程，故無需矩陣鍵盤，4個獨立按鍵就完全夠用了。而利用中斷，可以直接在中斷函數(shù)中產(chǎn)生一個固定時間的低脈沖，保證了測量條件，避免發(fā)生錯誤。從而將電容容量轉(zhuǎn)為脈沖寬度。同時，為使P0口正常工作，并增加其帶負載能力，P0口需接了上拉電阻（在圖中未畫出）。 硬件電路設(shè)計 單片機電路設(shè)計為使單片機正常工作，除電源供電部分外，還需提供晶振電路和復(fù)位電路。圖22 工作時序圖根據(jù)RC 暫態(tài)電路理論可知, TW 的時間寬度計算公式
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1