數(shù)字式rlc測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)報(bào)告畢業(yè)論文-展示頁(yè)
2025-06-30 19:24本頁(yè)面
【正文】 通過(guò)程序算法處理?yè)Q算成電阻電容電感的值，然后再通過(guò)單片機(jī)送給1602液晶顯示。從完成系統(tǒng)任務(wù)需要及可靠性等方面綜合考慮，比較兩款芯片的成本、功耗等，本系統(tǒng)采用STC系列的STC89C52單片機(jī)作為主控芯片，即選擇方案二。圖6 1602顯示電路方案一：采用CPLD或FPGA用的VHDL硬件電路描述語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)電阻，電容，電感測(cè)試儀的設(shè)計(jì)，利用MAXPLUSII集成開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行綜合、仿真，并下載到CPLD或FPGA可編程邏輯器件中，完成系統(tǒng)的控制作用，但相對(duì)而言規(guī)模大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。方案二：采用點(diǎn)陣式液晶顯示器（LCD12864）顯示。基于本設(shè)計(jì)題目要求和選擇的需要，考慮成本及控制簡(jiǎn)易程度等，四選一模擬開(kāi)關(guān)CD4052為最佳選擇，故本系統(tǒng)選擇方案一。方案二：十六選一模擬開(kāi)關(guān)DG406。相比之下，方案二的測(cè)量精度比方案一要高得多，并且也容易實(shí)現(xiàn)，所以選擇方案二。方案二：電容三點(diǎn)式構(gòu)成正弦波原理 圖5 電容三點(diǎn)式 根據(jù)電容三點(diǎn)式公式 ： 從而可得電感的計(jì)算公式： 采用LC配合三極管組成三點(diǎn)式振蕩電路，通過(guò)測(cè)輸出頻率大小的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電感值測(cè)量。方案一：采用平衡電橋法測(cè)量電感。方案三：555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)原理圖4 555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)根據(jù)555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)，產(chǎn)生脈沖波形，通過(guò)單片機(jī)讀取高低電平得出頻率，通過(guò)公式換算得到電容值。方案二：采用平衡電橋法。通過(guò)電容換算的容抗跟已知電阻分壓，通過(guò)測(cè)量電壓值，再經(jīng)過(guò)公式換算得到電容的值。故本設(shè)計(jì)選擇了方案三。方案三：利用555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)的方案 圖3 555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)根據(jù)555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)，產(chǎn)生脈沖波形，通過(guò)單片機(jī)讀取高低電平得出頻率，通過(guò)公式換算得到電阻阻值。方案二：利用直流電橋平衡原理的方案 圖2 電橋（其中R1，R2，為可變電位器，R3為已知電阻，R4為被測(cè)電阻）根據(jù)電路平衡原理，不斷調(diào)節(jié)電位器，使得電表指針指向正中間。通過(guò)測(cè)量Rx和R0上的電壓。其中電阻和電容的參數(shù)轉(zhuǎn)化頻率是采用555多諧振蕩電路產(chǎn)生，而電感的參數(shù)轉(zhuǎn)化頻率則是根據(jù)LC三點(diǎn)式振蕩產(chǎn)生，本設(shè)計(jì)思路清晰，結(jié)構(gòu)合理，誤差控制在題目所要求的范圍內(nèi)。2012廣西區(qū)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽設(shè)計(jì)報(bào)告數(shù)字式RLC測(cè)量?jī)x（B題）摘要本系統(tǒng)是基于STC89C52單片機(jī)控制的數(shù)字式RLC測(cè)量?jī)x，利用單片機(jī)對(duì)R、L、C的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，充分利用單片機(jī)的運(yùn)算和控制功能，硬件軟件相結(jié)合，測(cè)量方便，精度較高。系統(tǒng)是使用振蕩電路將電阻、電容、電感的參數(shù)轉(zhuǎn)化為頻率，將振蕩頻率由CD4052模擬開(kāi)關(guān)送入STC89C52進(jìn)行計(jì)算處理，然后對(duì)其值進(jìn)行補(bǔ)償，智能切換量程，測(cè)量結(jié)果用LCD1602液晶顯示。關(guān)鍵詞：STC89C52，RLC,模擬開(kāi)關(guān), 555多諧振蕩, LC三點(diǎn)式振蕩, LCD1602一、系統(tǒng)總體方案 方案選擇 電阻測(cè)量方案方案一：串聯(lián)分壓原理 圖1串聯(lián)電路原理圖根據(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(guān)系。由公式 Rx=Ux/(U0/R0)。由R1*R4=R3*，可得到R4的值。由f=1/ [(R1+2R2)*C*In2]，得到公式： R2=1/2*[1/ (f*c*Ln2)R1]上述三種方案從對(duì)測(cè)量精度要求而言，方案一的測(cè)量精度極差，方案二需要有較高精度的電阻組成橋，而且測(cè)量調(diào)節(jié)麻煩，不易操作與數(shù)字化，相比較而言，方案三利用555構(gòu)成的震蕩起，用單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)555輸出的振蕩頻率，經(jīng)軟件計(jì)算得出電阻值，而且與電容的測(cè)量電路相仿，制作電路板起來(lái)方便，精確度會(huì)明顯的提高。 電容測(cè)量方案方案一：直接通過(guò)串聯(lián)電路原理。原理同電阻測(cè)量的方案一。將待測(cè)電感和已知標(biāo)準(zhǔn)電阻電容組成電橋，通過(guò)單片機(jī)控制調(diào)節(jié)電阻參數(shù)使電橋平衡，此時(shí)，電感的大小由電阻和電橋的本征頻率即可求得，該方案測(cè)量精準(zhǔn)，同時(shí)可以測(cè)量電容和電阻的大小，但其電路電路復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為困難。由f=1/[(R1+2R2)*C*In2]得到公式： Cx=1/ [c*Ln2 (R1+2*R2)]綜合比較后，本設(shè)計(jì)采用了方案三。將待測(cè)電感和已知標(biāo)準(zhǔn)電阻電容組成電橋，通過(guò)單片機(jī)控制調(diào)節(jié)電阻參數(shù)使電橋平衡，此時(shí)，電感的大小由電阻和電橋的本征頻率即可求得，該方案測(cè)量精準(zhǔn)，同時(shí)可以測(cè)量電容和電阻的大小，但其電路電路復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為困難。該方案成本低，其輸出波形為正弦波，將其波形整形后交給單片機(jī)測(cè)出其頻率，并轉(zhuǎn)換為電感值。 多路模擬開(kāi)關(guān)選擇 方案一：四選一模擬開(kāi)關(guān)CD4052。方案三：32x32路矩陣模擬開(kāi)關(guān)SL59532。方案一：采用點(diǎn)陣式液晶顯示器（LCD1602）顯示?；诒驹O(shè)計(jì)題目要求，需要液晶顯示和測(cè)量的量程范圍，相比之下，LCD1602液晶顯示
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