基于單片機電容測量儀設(shè)計-在線瀏覽
2025-08-11 22:25本頁面
【正文】 電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時鐘方式，另一種為外部時鐘方式。圖4 內(nèi)部時鐘方式電路圖 MCS51單片機內(nèi)部有一個用與構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。電路中的電容C1和C2典型值通常選擇為30PF左右?！?2MHz之間。 基于AT89C51電容測量系統(tǒng)按鍵電路按鍵是實現(xiàn)人機對話的比較直觀的接口，可以通過按鍵實現(xiàn)人們想讓單片機做的不同的工作。圖5就是一種比較典型的按鍵電路，在按鍵沒有按下的時候，輸出的是高電平，當(dāng)按鍵按下去的時候，輸出的低電平。它只有一個輸出端Vo，Vo可等效為觸發(fā)器的Q端。此外，這個觸發(fā)器還有復(fù)位端MR加上低電平(0．3V)時可使輸出為低電平。當(dāng)VK端不接控制電壓時，對TH端(即R端)來講，大于2／3VDD是高電平1，小于2／3VDD時是低電平0；而對TR端(即端)來講，大于1／3VDD是高電平1，小于1／3VDD是低電平O。電路如圖6所示。在555芯片輸出方波后，由于硬件的原因，輸出的方波會有很多毛刺，為了去除這些毛刺本設(shè)計中使用了一個兩輸入與門（74HC08），讓信號通過74HC08后會使輸出的波形毛刺減少很多，使單片機的測量結(jié)果變得精確。圖7 74HC08 基于AT89C51電容測量系統(tǒng)顯示電路本設(shè)計使用的是2行16個字的1602液晶模塊作為測量值顯示部分。如圖8為LCD1602引腳圖。第5腳：RW為讀寫信號線， 高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。第6 腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第15～16腳：空腳1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，如表1所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”表1 CGROM和CGRAM中字符代碼與字符圖形對應(yīng)關(guān)系1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11 條控制指令，其控制命令如下表所示。（說明：1 為高電平、0 為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍指令5：光標(biāo)或顯示移位S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)指令6：功能設(shè)置命令DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示F低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符（有些模塊是 DL：高電平時為8位總線，低電平時為4位總線）指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置指令8：DDRAM地址設(shè)置指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，LCD1602的內(nèi)部顯示地址如下。本設(shè)計中使用Proteus完成電路圖。圖10 總電路 系統(tǒng)所用元器件本系統(tǒng)所用的元器件清單如下所示。 程序設(shè)計算法設(shè)計 整個程序設(shè)計過程中遇到的最大的問題的如何根據(jù)測量到的方波的頻率來計算所測量的電容的大小。簡單時序圖12所示。我們?nèi)〔煌碾娮柚担偷玫讲煌碾娙轀y量的量程。 軟件設(shè)計流程流程圖是一種傳統(tǒng)的算法表示法，它利用幾何圖形的框來代表各種不同性質(zhì)的操作，用流程線來指示算法的執(zhí)行方向。圖13 流程圖 源程序代碼include include//庫函數(shù) define DATA P0sbit RW=P2^1。//1602寫地址sbit EN=P2^2。 //開始測量電容的按鍵輸入//sbit b_test1=P1^7。 //555時基芯片工作控制信號unsigned int T_flag,N,C,i,Dis1,Dis0。 //顯示C=0000UF /***********延時1MS******************/vo
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