【正文】 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。 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。要顯示字符時，需先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，下表是 LCD1602的內(nèi)部顯示地址。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 18 頁 圖 USBB 插座 圖 B型的 USB接口，該接口有六個管腳，其中 6管腳其固定作用，通常接地連接。我們需要用的的主要是 VCC 和 GND，也即 1 和 4 兩個管腳，電容測量儀的所有有源器件都將有這兩個管腳提供電源。對于仿真方面，現(xiàn)今用的最多的電路設(shè)計軟件就是 Proteus， Proteus 軟件是英國 Labcenter electronics公司出版的 EDA工具軟件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。 Proteus是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，它支持多款編譯器，本設(shè)計采用 ，并用 Keil4編譯。軟件的設(shè)計是一個復(fù)雜繁瑣的過程，最開始需要初步的思路，而后的所有程序都是由初步思路演化而來的。 軟件設(shè)計任務(wù) 本設(shè)計的軟件需要完成三個任務(wù)： 1 采集 555定時器發(fā)出的頻率。 3 單片機將電容容 值送由 LCD1602液晶顯示器數(shù)字顯示。 軟件的基本思路與原理 按照上述要求，我們可以逐一擬定軟件程序設(shè)計的基本思路。 80C51單片機內(nèi)部有兩個定時 /計數(shù)器 T0 和 T1，其核心是計數(shù)器，基本功能是加 1。我們使用定時器定時一秒鐘，計數(shù)器在此期間內(nèi)增加的數(shù)值就是 555多諧振蕩器方波的大小。在本設(shè)計中我們使用12M 赫茲的晶振，并用 T0 做計數(shù)器，外部脈沖必須從 腳輸入，外部脈沖的最高頻率為 。 綜上所述，設(shè)計時，必須使 555方波發(fā)出的頻率在可測范圍內(nèi)。我們假設(shè) ，則有： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 21 頁 /F a C? （ 31） 從公式 31 中不難看出，在電容 C1f 時，系數(shù) a 就是頻率 F 的最大值。在該公式中，不難得出電阻的值就是 / 7220 10 ?? 。 當測量 UF級別的電阻時，電容縮小了 610? ，電阻需要擴大 610 才能維持 a不變，此時電阻 4 610 *10 =100R ? ； 當測量 NF 級別的電阻時，電容縮小了 910 ，電阻需要擴大 910 才能維持 a 不變，此時電阻 4 910 *10 =100RK? ； 當測量 PF級別的電阻時，電容縮小了 1210 ，電阻需要擴大 1210 才能維持 a不變，此時電阻 4 1210 *10 =10 0RM? 。顯而易見，只有對的檔位才能正確測量相應(yīng)的電容，如果檔位不對，或者超出量程范圍，程序都會使 LCD顯示 ERROR 以提示錯誤。 圖 LCD 顯示示意圖 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 22 頁 軟件設(shè)計流程圖 圖 軟件流程圖 該流程圖基本描述了軟件工作的具體過程，本設(shè)計的程序源代碼就是根據(jù)這個流程圖來設(shè)計的，源代碼比較復(fù)雜，附在論文附錄之中，根據(jù)需要可以查閱。 2）按照系統(tǒng)電路圖繪制導(dǎo)線，把元件連接好，添加元件編號及封裝。 4）完成電路圖之后需要制作網(wǎng)絡(luò)表，導(dǎo)入 PCB，或者直接更新 PCB 也可。其過程包括打印、轉(zhuǎn)印、蝕刻和鉆孔四個主要制作工序?，F(xiàn)代電子行業(yè)飛速發(fā)展，各種類型的廠家分工比較明確，建議同學(xué)們制作好 PCB確認無誤后發(fā)到相應(yīng)廠家代為制作，本設(shè)計的電路板即是廠家代為制作的。 2） 555定時器芯片 1片。 4） USBB型母座 1個。 6） 雙刀雙擲開關(guān) 3個。 8） 10K滑動變阻器 1個。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 24 頁 10） 12MHZ晶振一個。 12） 1/2W 碳膜電阻 10 個，其中 100Ω 5 個， 10K 兩個， 18Ω、 100K、 100M 電阻各一個。此類電阻前兩環(huán)表示有效數(shù)字，第三環(huán)表示倍率，與前三環(huán)距離較大的第四環(huán)表示允許 偏差。對于發(fā)光二極管一般引腳長的那端為正極，引腳短的那端為負極。在利用萬用表檢測時要注意如果為電解電容紅表筆應(yīng)接正極，黑表筆接負極。檔次調(diào)整好了和表筆接好后，觀察萬用表指針是否較大的偏轉(zhuǎn)，然后由最大的偏轉(zhuǎn)慢慢的減小至 最小值（或零），如果時上述情況則證明該電容有充、放電的功能，為好電容。當萬用表指針偏轉(zhuǎn)至最大（阻值為零）說明該電容已擊穿。 三極管：因本設(shè)計并未用到三極管，所以略過。 2）保證機械強度，電子產(chǎn)品 在使用過程中，不可避免的需要運輸和搬動，會發(fā)生各種有意或無意達到振動，沖擊，如果機械安裝不夠牢固，電氣連接不夠可靠，都有可能因為加速度的瞬間受力使裝置受到損害。 4）安裝時接地與屏蔽要充分利用，接地與屏蔽一是消除外辦對產(chǎn)品的電磁干擾，二是消除產(chǎn)品對外辦的電碰干擾，三是減少產(chǎn)品內(nèi)部的相互電磁干擾。焊接操作時，注意如下五個步驟： 1）準備施焊，左手拿焊絲， 右手握烙鐵，進入備焊狀態(tài)，要求烙鐵頭保持干凈，無焊渣等氧化物，并載表面鍍有一喜憂參半焊錫。 3）送入焊絲，焊件的焊接面被加熱到一定溫度時，焊錫絲從烙鐵對面接觸焊件，注意不要把焊絲送到烙鐵頭上。 5）移開烙鐵 焊錫浸潤焊盤和焊件的施焊部位以后，向右上 45 度方向移開烙鐵，結(jié)束焊接。我們先將電路板上電源電路部分的濾波電容和發(fā)光二極管焊上，然后接上 USB插口，接上電源后發(fā)光二極管如果正常發(fā)光，則說明電源電路正常。 LCD1602 顯示模塊需要調(diào)背光亮度，這是需要注意的問題，元件全部焊接完畢之后我發(fā)現(xiàn) LCD并不正常發(fā)光，起初我以為是背光電源的限流電阻不對，或者是電路有問題，經(jīng)過反復(fù)排查之后才發(fā)現(xiàn)是 VDD、 VSS畫反了，經(jīng)過調(diào)整之后正常發(fā)光顯示。 本設(shè)計重在軟件，把每部分的程序整合在一起是關(guān)鍵，經(jīng)過重復(fù)調(diào)試之后，系統(tǒng)正常工作。至此，整個系統(tǒng)設(shè)計完成。本次設(shè)計滿足題目的基本要求和一部分發(fā)揮要求。但是這種把較難測量的物理量轉(zhuǎn)變成精度較高且較容易測量的物理量也有不足之處，測量誤差不小，只能通過實際調(diào)試來盡量減小誤差，無法消除誤差。 雖然本設(shè)計完成了設(shè)計任務(wù)，但無法得到十分精確的測量結(jié)果，這主要是有以下幾點原因， 555 發(fā)出的方波頻率和外接電容之間并非十分精確，其次是外界的干擾對波形有一定的影響，還有硬件自身也有一部分原因?？偠灾?，本次設(shè)計雖然滿足了一部分要求，但也造成了一些缺憾，只能在今后的學(xué)習(xí)生活中不斷學(xué)習(xí)，不斷補充，不斷完善。從查閱資料到電路設(shè)計，從理論學(xué)習(xí)到實踐總結(jié)，我相當于將 C語言、單片機、數(shù)電、電子 CAD 等課程又重新學(xué)了一變。 經(jīng)過此次畢業(yè)設(shè)計，我的確學(xué)到很多東西，這不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識，更 增強了我對電子設(shè)計的濃厚興趣。設(shè)計的初步階段，我是用 LED數(shù)碼管來顯示電容的，后來經(jīng)過老師提醒，才發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不如 LCD穩(wěn)定好用，并且無法顯示提醒字符。同時，我也意識到，自己所學(xué)知識十分有限，對已經(jīng)學(xué)過的知識理解又不夠深刻，掌握得不夠牢固。 主要元器件介紹 第 27 頁（共 42頁） 參 考 文 獻 [1]李瀚蓀主編 .電路分析基礎(chǔ)（第四版）上下冊 [M].北京：高等教育出版社， [2]熊小萍主編 .模擬電子技術(shù) [M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社， [3]童詩白主編 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） [M].北京：高等教育出版社 [4]閻石主編 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版 /第五版） [M].北京：高等教育出版社 [5]金唯香 ,謝玉梅主編 .電子測試技術(shù) [M].長沙：湖南大學(xué)出版社 [6]江思敏等編著 .Protel電路設(shè)計教程（第一版 /第二版） [M].北京：清華大學(xué)出版社， [7]龍立欽 ,周慶國等編著 .電子工藝技術(shù) [M].西南交通大學(xué)出版社 [1] [著 ]，蔡光起等 [譯 ].磨削技術(shù)理論與應(yīng)用 [M].東北大學(xué)出版社 , . [8] 羅民昌主編，集成電路系統(tǒng)，北京：中國鐵道出版社， [9]張毅剛主編， MCS51單片機應(yīng)用系統(tǒng)，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， [10]申忠如，申淼，譚亞麗主編， MCS51單片機原理及系統(tǒng)設(shè)計，西安：西安 交通大學(xué)出版社， 2022年 3月第 1版 [11]付曉光主編，單片機原理與使用技術(shù)，北京：清華大學(xué)出版社， [12]李桂安主編，電子技術(shù)實驗及課程設(shè)計，南京：東南大學(xué)出版社， [13]夏繼強主編，單片機實驗與實踐教程，北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [14]肖洪兵主編，跟我學(xué)用單片機，北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [15]申忠如，郭福田，丁暉主編，現(xiàn)代測試技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計，西安：西安交通大學(xué)出版社， 主要元器件介紹 第 28 頁（共 42頁） 致 謝 經(jīng)過三個多月的忙碌，終于完成了本次畢業(yè)設(shè)計 其難度、復(fù)雜性、對設(shè)計的要求都是以前所不能比擬的。 在此，我想我需要感謝一些在設(shè)計中無私幫助我的老師。 熊小萍老師無論在理論上還是實踐中都給予我有很大的幫助，使我得到不少的提高，這對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種很大的幫助，感謝她耐心的輔導(dǎo)。 另外，在這次畢業(yè)設(shè)計中，一些同學(xué)和網(wǎng)絡(luò)論壇上的熱心人士同樣給了我不少的幫助，解決了不少的難題。 楊亞 2022年 4 月主要元器件介紹 第 29 頁（共 42頁） 附錄 A 程序源代碼 include include//庫函數(shù) define uchar unsigned char define uint unsigned int define DB P1 sbit UF=P2^3。 sbit PF=P2^5。 sbit RS=P2^2。 sbit E=P2^0。 uint F。 uchar flag=1。 uchar test[]=TESTING...。 uchar n[]=nf。 //******************延時程序 *************// 主要元器件介紹 第 30 頁（共 42頁） void delay(char a) { int i。a0。i50。 } //***************寫指令程序 *************// void write_mand(uchar mand) { DB=mand。//指令 RW=0。//允許 delay(1)。 delay(1)。 RS=1。//寫入 E=1。 E=0。 主要元器件介紹 第 31 頁（共 42頁） } //*************初 始化程序 *******************// void lcdinit() { write_mand(0x06)。 write_mand(0x38)。//整體顯示，關(guān)光標，不閃爍 write_mand(0x01)。 RS=0。 DB=0xff。 } while(DB^7==1)。 pp = p。 while (*pp != 39。) { 主要元器件介紹 第 32 頁（共 42頁） write_data(*(pp++))。 dat[0]=a/1000+0X30。 dat[2]=a%100/10+0X30。 show(dat,add)。//0001 0101，設(shè)置 T1 為定時器， T0 為計數(shù)器，工作方式均為方式一。 TL1=(6553650000)%256。 TH0=0X00。 IE=0X88。 } 主要元器件介紹 第 33 頁（共 42頁） //*****************檔位判定程序 ***************************// void tear() { if (UF==1amp。NF==0amp。PF==0) { C=6790/F。 show(u,0xc6)。amp。amp。 show_data(C,0xc2)。 } else if(PF==1amp。NF==0amp。UF==0) { C=7250/F。 show(p,0xc6)。 } 主要元器件介紹 第 34 頁（共 42頁） //**************************主程序 *********************// void main() { UF=0。PF=0。 TCinit()。 while(1) { TR1=1。 while (flag)。 show(error,0xc2)