【正文】 電路中的電容 C1 和 C2 典型值通常選擇為 30PF 左右。晶體的振蕩頻率的范圍通常是在 —12MHz 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 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。 分別為 (1～50UF)和（ ～ 1UF)。 74HC08如圖 7所示，經(jīng)過整形前后波形 圖 6 555產(chǎn)生方波 電路 基于單片機的電容測試儀 的設(shè)計 6 比較如圖 8所示。其中 字符型液晶模塊是一種用 5x7 點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1 行 16 個字、 2 行 16 個字、 2 行 20 個字等等 。 圖 10 LCD1602引腳圖 1602 采用標準的 16 腳接口，其中 : 第 1 腳： VSS 為地電源 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。當 RS和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 RW 為高電平時可以讀忙信號，當 RS 為高 電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 基于單片機的電容測試儀 的設(shè)計 8 表 2 LCD1602 內(nèi)部 11 條控制指令 它的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。高電平表示有效，低電平則無效 指令 4：顯示開關(guān)控制。 基于單片機的電容測試儀 的設(shè)計 9 指令 10：寫數(shù)據(jù)指令 11：讀數(shù)據(jù) 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認模塊的忙標志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。 各部分電路連接成整個電路圖 完成各個部分的電路設(shè)計后， 即可 組合成一個總的電路圖。總電路圖 12 所示。 圖 12 總電路 基于單片機的電容測試儀 的設(shè)計 11 3 軟件流程及程序設(shè)計 軟件系統(tǒng)總體設(shè)計方案 本設(shè)計 的程序都是基于 C 語言的。 本次設(shè)計所選用 Keil C51中的編譯 /連接器軟件 Keil uVision2作為編譯器 /連接工具。在前面的介紹中我們知道： 555 時基芯片的輸出頻率跟所使用的電阻 R 和電容 C 的關(guān)系是： 又因為 1Tf?，所以 表 4 元器件清單 Category Reference Value Order Code Resistors R1 1k Resistors R3 1k Resistors R2 200 Resistors R4 Resistors R5 Capacitors C1 22uF Capacitors C2 30pF Capacitors C3 30pF Capacitors C4 25uF Capacitors C5 10uF Integrated Circuits U1 AT89C51 Integrated Circuits U2 555 Integrated Circuits U3 74HC08 Miscellaneous LCD1 LM016L Miscellaneous RP1 RESPACK8 Miscellaneous SW1 SWSPST Miscellaneous SW2 SWSPST Miscellaneous X1 CRYSTAL 基于單片機的電容測試儀 的設(shè)計 12 *? (7) 即： *CT R? (8) 因 單片機采用 12M 的晶振，計數(shù)器 T0 的值增加 1，時間就增加 1μS ， 所以 采用中斷的方式來啟動和停止計數(shù)器 T0，中斷的觸發(fā)方式為脈沖下降沿觸發(fā)，第一次中斷到來啟動 T0，計數(shù)器的值為 1N ，第二次中斷到來停止 T0，計數(shù)器器的 值為 2N ，則測量方波的周期為 21( ) *1T N N us?? ， 令 開始時刻計數(shù)器的值 1 0N? ，則 6*10TN?? 。 則： 60 .7 7 2* * 1 0CN R ?? (9) 單片機的計數(shù)器的值 N=065535，為了測量的精 度， N 的取值一般在 100～ 5000，當電阻 R 越大，電容 C 的值就越小。 第一檔： 1 ?? 6*10100NC ?? *1100NC uF? 10~50uF 第二檔： 2 772R ?? 16* 1 0 * 1 0100NC ??? 1* 1 0 * 1100NC uF?? ~5 uF 為了編寫程序的方便，我們只計算 100N ，后面的單位可以根據(jù)使用的量程自行添加。本設(shè)計的 程序的流程 圖如圖 14 所示。 （ 1)待測電容 C5在 1～ 50UF 內(nèi)，選擇檔位一： 例如 C5=45uf、 18uf 時，檔位一開關(guān)閉合，仿真結(jié)構(gòu)如下圖 15 所示 圖 14 流程圖 基于單片機的電容測試儀 的設(shè)計 14 (2)待測電容 C5在 ～ 內(nèi)，選擇檔位二： 例如 C5=、 時，檔位二開關(guān)閉合，仿真結(jié)構(gòu)如下圖 16 所示 。由于 單片機的計數(shù)器的值 N=0～65535，為了測量的精度， N 的取值一般在 100～ 5000， 所以所設(shè)計的電容測量儀的量程受較小。 本設(shè) 計通過由 555 芯片和電容電阻組成的振蕩電路來輸出方波，通過單片機定時器 T0測量其 輸出頻率， 再通過單片機軟件編程，對數(shù)據(jù)進行進一步的計算從而得出被測電容的值，再通過 LCD1602 顯示出其測量值。本系統(tǒng)通過一個測量按鍵啟動整個測量程序，通過外部中斷零 INT0 來控制計數(shù)器 T0 的開始和停止， INT0 采用邊沿觸發(fā)方式，在第一個脈沖邊沿啟動 T0，使 T0 開始計數(shù)，在第二個脈沖邊沿停止 T0 計數(shù)，然后通過對數(shù)據(jù)的計算和處理最后 將數(shù)據(jù)顯示在 LCD1602 上。 希望在之后的設(shè)計之中能夠得到進一步解決。//1602 寫數(shù)據(jù) sbit RS=P2^0。 //1602 工作使能 sbit b_test=P3^7。 //555 時基芯片工作控制信號 unsigned int T_flag,N,C,i,Dis1,Dis0。 //顯示 C=00000UF /***********延時 1MS******************/ void Delay1ms(unsigned int mm) {unsigned int i。mm0。i0。 } /***************檢查忙否 *****************/ void Checkstates() { unsigned char dat。 RW=1。//下降沿 _nop_()。 dat=DATA。 _nop_()。 }while((datamp。 } /**************LCD 寫命令函數(shù) *********/ 基于單片機的電容測試儀 的設(shè)計 18 void wd(unsigned char cmd) { Checkstates()。 RW=0。 EN=1。 _nop_()。 _nop_()。 } /**********LCD 寫數(shù)據(jù)函數(shù) **************/ void wdata(unsigned char dat) { Checkstates()。 RW=0。 EN=1。 _nop_()。 _nop_()。 } /*****************初始化 ********************/ void LCDINIT() { Delay1ms(15)。//功能設(shè)置 Delay1ms(5)。//功能設(shè)置 Delay1ms(5)。//清屏 Delay1ms(5)。//關(guān)顯示 Delay1ms(5)。//開顯示，不開光標 } /***********顯示函數(shù) **************/ void Display(void) //顯示函數(shù) { unsigned char i,j。// 顯示measurements LCDINIT()。i12。 Delay1ms(1)。 Delay1ms(1)。j7。 Delay1ms(1)。 Delay1ms(1)。 } void main() { IE=0x81。 //T0 為 16 位計數(shù)工作方式 1 IT0=1。 基于單片機的電容測試儀 的設(shè)計 20 TL0=0x00。 _reset=0。 _reset=1。 //開啟中斷 0 while(_reset) //超出等待時間，中斷還沒有過來，就退出 { i++。 //最長等待時間到還沒有中斷，停止 555 } } if(N100) //如果計數(shù)值小于 100，顯示 SM，表示應(yīng)換用小一點的量程 { b[3]=0X1D。 } if(N5000) //如果計數(shù)值大于 5000，顯示 LA，表示應(yīng)換用大一點的量程 {b[3]=0X11。 } if(N=100 amp。 N=5000) { if(N=100amp。N=1000) { b[2]=0X00。 b[4]=N/100+1。 b[6]=0X5E。 //計算電容的大小 基于單片機的電容測試儀 的設(shè)計 21 b[2]=C/10。 //計算電容值的各位 b[4]=0X5E。 b[6]=0X5E。 //顯示電容的大小 } } void int0(void) interrupt 0 //第一次中斷開始計數(shù)，第二個中斷停止計數(shù) { T_flag=!T_flag。 //開始計時 } if(T_flag==0) { TR0=0。 //關(guān)閉中斷 _reset=0。 //計算計數(shù)器的值 N=N*5/3。 //恢復(fù)初值 TL0=0x00。下文為附加文檔，如不需要，下載后可以編輯刪除，謝謝！ 施工組織設(shè)計 本施工組織設(shè)計是本著“一流的質(zhì)量、一流的工期 、科學管理”來進行編制的。 一、 工程概況： 西夏建材城生活區(qū) 2 30住宅樓位于銀川市新市區(qū) ，橡膠廠對面。 本工程耐火等級二級，屋面防水等級三級，地震防烈度為 8度，設(shè)計使用年限 50 年。30樓 m2。 以絕對標高 m 為準，總長 27樓 ； 30樓 m。設(shè)計室外地坪至檐口高度 00m，呈長方形布置，東西向，三個單元。外墻水泥砂漿抹面，外刷淺灰色墻漆。地面除衛(wèi)生間 200 200 防滑地磚，樓梯間 50 厚細石砼 1： 1 水泥砂漿壓光外