单片机电容测量仪设计方案
一种基于STC增强型单片机的大电容测量

本设 计 的 关 键 部 分 之 一, 就 是 要 把设置的要比较的
R3 100 对外接口 1 2 1 2 GND R2
E
式与 DA 芯片进行通信,减少了电路对单片机引脚的需求。
相较于模拟可调电路,采用 DA 转换电路控制更精确,长时
B
C
4 GND Q1 9014
1k 9015 Q2
Charge
1k
发送 数据? 结束 END
图 7 程序设计流程图
4.系统软件设计
行初始化,初始化后一系列初始化后对 Si4438 进行初始化, 然后选择进入接收模式还是发送模式。 收到数据,如果接收到,就将数据写入 Si4438 TX FIFO 缓 一次发送。 在进入发送状态中,在主函数中循环判断,串口是否接
本设计程序流程如图 7 所示。程序一开始先对各模块进
参考文献
* [1] 袁玉英 , 罗永刚 , 邹志远 . 基于无线自组网的抄表系统设计 [J]. * [2] 王建强 , 许鹏 , 谢正光 , 杨永杰 . 无线燃气表抄表系统的集中 * [3] 傅 松 寅 , 王 让 定 , 姚 灵 , 张 呈 钰 , 单 观 敏 , 胡 国 伟 . 适 用 于 多 层 住 宅 楼 结 构 的 无 线 智 能 水 表 抄 表 系 统 [J]. 计 算 机 应 用 ,2017(1). 器设计与实现 [J]. 计算机工程与设计 ,2014(5) 自动化仪表,2014(11).
电容的测量是基于对 RC 电路的时间常数的计算,电容
图如图 3 所示。
根据硬件电路和系统要求,设计了软件程序,系统流程
电时间就越长。 这个 RC 的乘积就叫做 RC 电路的时间常数 τ, 即 τ=R∙C。若 R 的单位用欧姆,C 的单位用法拉,则 τ 的单
基于单片机电阻电容电感测量

基于单片机电阻电容电感测量基于单片机的电阻、电容和电感的测量是一种常见的电子设计任务,特别是在嵌入式系统和传感器应用中。
以下是简要的介绍,具体实现方式可能因应用、单片机型号和测量精度的要求而有所不同。
1. 电阻测量:使用单片机进行电阻测量的一种方法是通过构建电压分压电路,然后使用模拟输入通道或模数转换器(ADC)来测量分压后的电压。
基本步骤如下:•构建电压分压电路,将待测电阻与已知电阻串联。
•通过单片机的ADC模块测量分压电路的电压。
•使用欧姆定律和分压电路的关系计算待测电阻的阻值。
2. 电容测量:电容测量可以通过测量充放电时间常数来实现。
具体步骤如下:•将待测电容与已知电阻组成一个RC电路。
•使用单片机的定时器来测量电容充电或放电的时间常数。
•通过时间常数和电阻值计算电容值。
3. 电感测量:电感测量一般使用LC振荡电路来实现。
具体步骤如下:•将待测电感与已知电容组成LC振荡电路。
•通过单片机的定时器来测量振荡周期。
•通过振荡频率和已知电容值计算电感值。
注意事项:1.校准:对于精度要求较高的测量,建议在使用前进行校准。
2.信噪比:在测量中要注意信号质量和干扰,尤其是在电容和电感的测量中。
3.电源电压:确保单片机和测量电路的供电电压稳定。
4.选择合适的元件值:为了提高测量的精度,选择合适的已知电阻、电容和电感值。
5.滤波:可以在测量结果中引入滤波以降低噪声。
这仅仅是一个简要的概述,具体的实现可能因项目要求和硬件平台而有所不同。
在设计时,请仔细考虑电路的特性和单片机的性能。
毕业设计(论文)-基于单片机的RLC检测仪

基于单片机的RLC检测仪摘要在应用中,我们常常要用到电阻、电感、电容等最基本的元器件,而对它们的测量就成为了我们经常要做的一件事。
因此,设计一个安全、便捷的RLC检测仪就很有必要了。
硬件方面,以51单片机为核心。
测量电阻和电容,以555芯片为核心,与少量的电阻、电容相连组成振荡电路,再根据电容的充放电过程,使测量电路输出高低电平矩形波。
测量电感,是以mc1648压控振荡器为核心,外接电感、电位器、变容二极管等,组成LC振荡电路,调节变容二极管,使电路发生谐振,输出矩形波。
这样,就把所得的波形送给单片机,通过51单片机的定时/计数功能计算矩形波的频率,再通过公式来算出电阻、电感、电容的参数值,并送显示器显示。
软件方面,通过Keil,用C语言来编程,利用软硬件的结合,制作出一个快速的、方便的、符合实际应用的RLC测量仪。
关键词:51单片机,555电路,1602LCD显示, mc1648压控振荡器ABSTRACTIn applications,we often use the resistance,the capacitance and the inductance etc.The measurement of these components is a thing that we often do.So,it is necessary to design a safe and convenient detector of RLC.In the aspect of hardware,I painting the circuit diagram by Proteus.With 51 SCM as the core and through the oscillating circuit of RC by the 555 timing,we can make themeasurement circuit output a high level rectangle wave by using the process of charging and discharging. With the mc1648 vco as the core,we can form the LC oscillating circuit by the external inductor,potentiometer and transfiguration diode in the measurement of inductance.We can make the circuit produce resonance by adjusting the transfiguration diode.And it can output a high level rectangle. We can calculate the frequency of the rectangle wave through the timing and counting functions of 51 SCM.So we can calculate the parameters of impedance through the formula and show it out through the display.In the aspect of software,I programming by using C language in Keil.With the combination of hardware and software,I will make a quick and actual detector.KEY WORDS: 51 SCM 555 Circuit 1602LCD displays Mc1648 VCO目录1、绪论 (5)1.1本课题的背景、意义及目的 (5)1.2简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题 (5)1.3本课题主要研究方法、需要重点研究的问题及解决思路 (6)2、总体方案设计的说明 (7)2.1总体方案的选择 (7)2.2总体方案的分析 (8)3、硬件设计 (9)3.1单片机控制部分 (9)3.2显示部分 (13)3.3测量部分 (16)3.3.1 555定时器 (16)3.3.2 mc1648压控振荡器 (19)3.3.3测电阻的电路 (20)3.3.4测量电容的电路 (21)3.3.5测量电感的电路 (22)4、软件设计 (25)4.1液晶显示部分 (26)4.2定时/计数部分 (28)5、调试与仿真 (29)6、结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)附录一源程序 (40)1、绪论1.1本课题的背景、意义及目的测量是通过实验的方法获得定量信息的过程。
毕业设计论文电容测试仪设计

编号毕业设计题目电容测试仪设计学生学号系部专业班级指导教师电容测试仪设计摘要随着电子工业的发展,电子元器件急剧增加,电子元器件的适用围也逐渐广泛起来,在应用中我们常常要测定电容的大小。
因此,设计可靠,安全,便捷的电容测试仪具有极大的现实必要性。
在系统硬件设计中,以STC89C52RC单片机为核心的电容测试仪,使用对应的振荡电路转化为频率实现参数的测量。
电容是采用555多谐振荡电路产生的,将振荡频率送入STC89C52RC的计数端端口,通过定时并且计数可以计算出被测频率,再通过该频率计算出被测参数。
在系统软件设计中,是以Keil4.0为仿真平台,使用C语言编程编写了运行程序;包括主程序模块、显示模块、电容测试模块。
最后,实际制作了一台样机,在实验室里进行了测试,结果表明该样机的功能和指标得到了设计要求。
关键词:单片机,555多谐振荡电路,1602液晶屏The design of Capacitance testerAbstractWith the development of electronic industry,electronic components rapidly increased the scopeof electronic components widely up gradually,in applications we often measured capacitors size.Therefore,the design of reliable,safe,convenient capacitance tester of great practical necessity.In the system hardware design,take the MCS-51 monolithic integrated circuit as the core resistance,the use correspondence's oscillating circuit transforms for the frequency realizes each parameter survey. And the electric capacity is use 555 multi resonant circuits to produce,the oscillation frequency will send STC89C52RC the counting to be neat,through and fixed time counts may calculate by the frequency measurement rate,figures out again through this frequency meter is measured the parameter.In system's software design is take Keil4.0 as the simulation platform,used the C language programming has compiled the system application software;including master routine module,display module,display module,electric capacity test module and inductance test module.Finally,the actual production of a prototype,tested in the laboratory results show that the prototype of the functions and indicators are the design requirements.Key Words:Single slice of machine;555 multi resonant circuit; 1602 dynamic display module目录摘要 (ⅰ)Abstractⅱ第一章引言 (1)1.1 设计背景及意义 (1)1.2 电容测试仪的发展历史和研究现状 (1)1.3 本设计所做的工作 (1)第二章电容测试仪的系统设计 (3)2.1 电容测试仪设计方案比较 (3)2.2 系统的原理框图 (4)第三章电容测试仪系统的硬件设计 (5)3.1 RC振荡电路的设计 (5)3.1.1 555定时器简介 (5)3.1.2 RC振荡电路的设计 (8)3.2 单片机电路的设计 (9)3.2.1 单片机的选择-STC89C52RC (9)3.2.2 单片机时钟电路设计 (11)3.2.3 单片机复位电路设计 (13)3.2.4 单片机定时器/计数器设置 (15)3.3 显示电路的设计 (16)3.3.1 液晶显示器的选择 (16)3.3.2 显示电路设计 (17)第四章电容测试仪系统的软件设计 (18)4.1 主程序流程图 (18)4.2 频率参数计算的原理 (18)第五章PCB板的设计及系统的调试 (20)5.1 Protel99SE介绍与PCB板的设计 (20)5.2 系统的调试 (22)5.3 系统的测试 (23)第六章总结与展望 (25)6.1 工作总结 (25)6.2 技术展望 (25)参考文献 (27)致 (28)附录 (29)附录系统原理图及PCB (29)第一章引言1.1 设计背景及意义目前,随着电子工业的发展,电子元器件急剧增加,电子元器件的适用围也逐渐广泛起来,在应用中我们常常要测定电容的大小。
基于51单片机的数字电容测量仪设计毕业设计

电子系统设计创新与实习报告设计课题基于单片机的电容测量仪设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于单片机的电容测试仪论文

目录1 绪论 (1)1.1 设计背景及研究意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 本设计研究内容 (2)2 系统设计 (2)2.1 系统设计任务及要求 (2)2.2 系统总体方案设计 (2)2.2.1 方案论证 (2)2.2.2 总体方案设计 (3)3 硬件电路设计 (4)3.1 单片机主控电路设计 (4)3.1.1 单片机介绍 (4)3.1.2 单片机最小系统 (5)3.1.3 主控电路的工作原理 (6)3.2 电容测量电路设计 (7)3.2.1 电容测量电路原理及工作过程 (7)3.2.2 电容测量电路原理图 (8)3.3 显示电路设计 (9)3.4 按键电路设计 (11)3.5 电源电路设计 (12)4 软件设计 (13)4.1 主程序设计 (13)4.2 子程序设计 (14)5 总结 (16)附录 (17)参考文献 (26)致谢 (27)1 绪论1.1 设计背景及研究意义电容量是电工电子信息行业中非常关键的一项物理量,在信息、工业、各种高新技术的开发和研究中也是一个非常普遍和常用的测量参数。
目前,随着电子信息技术的发展,智能技术的广泛应用,电容量测量技术已向自动化、智能化方向发展。
基于此,提出了电容量的数字化测量。
随着经济的发展和科技水平的提高,很多智能芯片的制造,使电子测量仪表向数字化、智能化方向发展。
电容量的测量是电子测量中最基本的参数测量,要求有一定的精确度,同时要求测量的量程要宽,测量的速度要快。
因此,设计可靠、安全、便捷的电容测试仪具有极大的现实必要性。
1.2 国内外研究现状近年来测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了很多方面的重视,状况有了很大改观。
测试仪器行业目前已经越过低谷阶段,重新回到了快速发展的轨道。
随着模块化和虚拟技术的发展,为测试测量仪器行业带来了新的契机。
电容器作为非常重要的一个电学元件在现代电子技术中有着非常广泛的用途,电容定义为:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,即:QCU。
单片机电容测量仪设计实训报告..

江西科技师范大学通信与电子学院《综合设计实训》报告实训题目:单片机智能电容测量仪的设计与制作小组成员:王文博罗寰涛廖京班级:12电信职本(1)班指导老师:尤国平一、实训选题内容、要求1.实训选题内容:电容容量是电学理论分析与电路设计中的重要参数。
电容容量测量的主要方法有电桥平衡法、谐振频率测量法或脉冲宽度测量法等等。
交流电桥虽然测量准确,但存在笨重、操作繁琐、不能自动测量的缺陷。
目前一般的数字万用表测量电容的最大值仅为20u F,且测量精度有限,遇到要测量较大的电容时往往无能为力。
因此设计一款简单方便的数字式电容仪非常必要。
2.设计要求二、要求1、基本要求(1) 自制稳压电源、绿色发光管指示接通电源,正常工作。
(2) 被测电容的容量在0.01μF至200μF范围内(3) 能够根据测量电容的大小自动转换合适量程。
(4) 用4个数码管或液晶显示测量结果,测量误差小于10%。
(5) 当电容值超出上述范围时测量仪溢出报警,黄色发光管LED点亮。
2、扩展要求(1)被测电容的容量扩大到1000PF至1000μF范围内。
(2)测量误差小于5%。
(3)当电容短路时测量仪发出声光报警,红色发光管LED点亮。
二、实训计划和人员安排实训计划:5月20日到5月23日,建立设计思想,并把硬件电路图仿真出来,尽量与实际的焊接想吻合,确定实训用的元器件。
5月24日到5月26日,查找资料,了解硬件与软件指令的匹配方法,把实训的软件部分编写好,与硬件部分大体的结合,实现仿真。
5月27日到6月8日,查找相关元器件的管脚图,进行电路的焊接与调试,使得电路的设计与制作达到实训的相关要求,录制视频。
6月10日到6月20日,制作PPT,完善实训报告,准备答辩的相关事宜,提交实训的相关材料。
具体分工王文博:题目要求分析,方案的讨论,仿真电路图,实训报告,作品的焊接与调试。
罗寰涛:题目要求分析,方案的讨论;收集相关资料。
制作ppt。
廖京 : 录制视频与购买元器件。
毕业设计(论文)基于单片机的电容测量仪设计

2.3.2基于AT89C51电容测量系统复位电路
MCS-51的复位是由外部的复位电路来实现的。MCS-51单片机片内复位,复位引脚RST通过一个斯密特触发器用来抑制噪声,在每个机器周期的S5P2,斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次,然后才能得到内部复位操作所需要的信号。
利用多谐震荡原理测量电容的方案硬件设计比较简单,但是软件实现相对比较复杂,而直接根据充放电时间判断电容值的方案虽然基本上没有用到软件部分,但是硬件却又十分的复杂。而且他们都无法直观的把测量的电容值大小显示出来。
根据上面两种方案的优缺点,本次设计提出了硬件设计和软件设计都相对比较简单的方案:基于AT89C51单片机和555芯片的数显式电容测量。该方案主要是根据555芯片的应用特点,把电容的大小转变成555输出频率的大小,进而可以通过单片机对555输出的频率进行测量。本方案的硬件设计和软件设计都相对简单。
反向器单稳态触发器显示窄脉冲触发器秒脉冲发生器译码器记数器标准记数脉斱案三基亍at89c51单片机和555芯片构成的多谐振荡申路申容测量返种申容测量斱法主要是通过一块555芯片来测量申容让555芯片工作在直接反馈无稳态的状态下555芯片输出一定频率的斱波其频率的大小跟被测量的申只要我仧能够测量出555芯片输出的频率就可以计算出测量的申容
2.面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。本土仪器设备厂商只是重研发,重视生产,重视狭义的市场,还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用,但无法满足目前整体解方案流行年代的需求。所以,为了快速缩小与国外先进公司之间的差距,国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长,为这一过渡提供了根本动力,应该利用这些动力,跟踪应用技术的快速发展。
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摘要目前,随着电子工业的发展,电子元器件急剧增加,电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来,在应用中我们常常要测定电容的大小。
在电子产品的生产和维修中,电容测量这一环节至关重要,因此,设计可靠,安全,便捷的电容测试仪具有极大的现实必要性。
本文提出了以MCS-51单片机为控制核心,结合多谐振荡器来实现电容测量的方法。
并介绍了测量原理并给出了相应的电路及软件设计。
关键词:电容测试仪;单片机;测量目录1概述11.1 设计目的和意义 (1)1.2 设计任务与要求 (1)2 硬件电路设计及其描述12.1 设计方案 (1)2.2 原理框图 (2)2.3 基于AT89C51电容测量系统硬件设计详细分析 (2)2.3.1 AT89C51单片机工作电路 (2)2.3.2 基于AT89C51电容测量系统复位电路 (3)2.3.3 基于AT89C51电容测量系统时钟电路 (4)2.3.4 基于AT89C51电容测量系统按键电路 (4)2.3.5 基于AT89C51电容测量系统555芯片电路 (5)2.3.6 基于AT89C51电容测量系统显示电路 (6)2.4 各部分电路连接成整个电路图 (9)2.5 系统所用元器件 (10)2.6 PCB制图 (11)3 软件流程及程序设计 (11)3.1 系统模块层次结构图113.2 程序设计算法设计 (12)3.3 软件设计流程 (13)3.4 源程序代码 (13)4 系统调试及仿真 (17)5 总结 (18)5.1 本系统存在的问题及改进措施 (18)5.2 心得体会 (18)参考文献 (19)1设计任务1.1 设计目的和意义目前,随着电子工业的发展,电子元器件急剧增加,电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来,在应用中我们常常要测定电容的大小。
在电子产品的生产和维修中,电容测量这一环节至关重要,一个好的电子产品应具备一定规格年限的使用寿命。
因此在生产这一环节中,对其产品的检测至关重要,而检测电子产品是否符合出产要求的关键在于检测其内部核心的电路,电路的好坏决定了电子产品的好与坏,而电容在基本的电子产品的集成电路部分有着其不可替代的作用。
同样,在维修人员在对电子产品的维修中,电路的检测是最基本的,有时需要检测电路中各个部件是否工作正常,电容器是否工作正常。
因此,设计可靠,安全,便捷的电容测试仪具有极大的现实必要性。
1.2 设计任务与要求<1)采用MCS-51系列单片机以及多谐振荡器进行电容测量仪设计;<2)能测试0.1~0.99UF的电容,其精确度为0.01UF。
<3)用2行16个字的LCD1602显示测量结果。
2 基于单片机电容测量硬件设计2.1 设计方案本设计选择基于AT89C51单片机和555芯片构成的多谐振荡电路的电容测量方法。
这种电容测量方法主要是通过一块555芯片来测量电容,让555芯片工作在直接反馈无稳态的状态下,555芯片输出一定频率的方波,其频率的大小跟被测量的电容之间的关系是:f=0.772/<R*Cx),我们固定R 的大小,其公式就可以写为:f=k/Cx,只要我们能够测量出555芯片输出的频率,就可以计算出测量的电容。
计算频率的方法可以利用单片机的计数器T0和中断INT0',配合使用来测量,系统框图见图1所示。
图中给出了整个系统设计的系统框图,系统主要由四个主要部分组成:单片机和晶振电路设计、555芯片电路设计、显示电路设计、复位电路设计。
2.2原理框图2.3 基于AT89C51电容测量系统硬件设计详细分析2.3.1 AT89C51单片机工作电路单片机电路是本设计的核心部分,本设计选用了常用的AT89C51单片机。
AT89C51是低功耗、高性能、经济的8位CMOS微处理器,工作频率为0—24MHz,内置4K字节可编程只读闪存,128x8位的内部RAM,16位可编程I/O总线。
AT89C51工作的最简单的电路是其外围接一个晶振和一个复位电路,给单片机接上电源和地,单片机就可以工作了。
其最简单的工作原理图如图2所示。
图2工作原理图2.3.2基于AT89C51电容测量系统复位电路MCS-51的复位是由外部的复位电路来实现的。
MCS-51单片机片内复位,复位引脚RST通过一个斯密特触发器用来抑制噪声,在每个机器周期的S5P2,斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次,然后才能得到内部复位操作所需要的信号。
本设计采用按键手动脉冲复位方式,按键脉冲复位是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的。
复位电路如图3所示。
图3复位电路一般的,单片机的复位速度比外围I/O快些。
若RC上电复位电路接MCS-51单片机和外围电路复位端,则能使系统可靠地同步复位。
为保证系统可靠复位,在初始化程序中应用到一定的复位延迟时间。
复位电路软件程序或者硬件发生错误的时候产生一个复位信号,控制MCS-51单片机从0000H单元开始执行程序,重新执行软件程序。
此电路的输出端RESET接在单片机的复位引脚。
2.3.3 基于AT89C51电容测量系统时钟电路时钟在单片机中非常重要,单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准。
时钟频率直接影响单片机的速度,时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。
常用的时钟电路有两种方式,一种是内部时钟方式,另一种为外部时钟方式。
本设计使用内部时钟方式,其内部时钟方式电路图如图4所示。
图4内部时钟方式电路图MCS-51单片机内部有一个用与构成振荡器的高增益反相放大器,该高增益反相放大器的输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2。
这两个引脚接石英晶体振荡器和微调电容,就构成一个稳定的自激振荡器电路。
电路中的电容C1和C2典型值通常选择为30PF左右。
对外接电容的值虽然没有严格的要求,但是电容的大小会影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。
晶体的振荡频率的范围通常是在1. 2MHz—12MHz之间。
很设计中单片机选择12MHz的石英晶体。
2.3.4 基于AT89C51电容测量系统按键电路按键是实现人机对话的比较直观的接口,可以通过按键实现人们想让单片机做的不同的工作。
键盘是一组按键的集合,键是一种常开型开关,平时按键的两个触点处于断开状态,按下键是它们闭合。
图5就是一种比较典型的按键电路,在按键没有按下的时候,输出的是高电平,当按键按下去的时候,输出的低电平。
图5按键电路2.3.5 基于AT89C51电容测量系统555芯片电路对于555电路等效看成一个带放电开关的RS触发器,这个特殊的触发器有两个输入端:阈值端TH可看成是置零端R,要求高电平,触发端R可看成置位端低电平有效。
它只有一个输出端Vo,Vo可等效为触发器的Q端。
放电端DIS可看成由内部放电开关控制的一个接点,放电开关由触发器的端控制:Q=1时DIS端接地;Q=0时,DIS端悬空。
此外,这个触发器还有复位端MR加上低电平(<0.3V>时可使输出为低电平。
该特殊的R S触发器有两个输入端,这两个输入端的触发电平要求一高一低,其中置零端R即阈值端TH要求高电平,置位端即触发端则要求低电平,也就是使它们翻转的阈值电压值不同。
当VK端不接控制电压时,对TH端(即R端>来讲,大于2/3V DD是高电平1,小于2/3V DD时是低电平0;而对TR端(即端>来讲,大于1/3V DD是高电平1,小于1/3V DD是低电平O。
55芯片电路的应用电路很多,本次设计应用直接反馈型无稳类电路。
电路如图6所示。
图6 555产生方波电路555芯片芯片输出的频率为f=0.772/(R*C>,只要我们改变电阻R,就可以达到改变电阻量程的目的,本设计提供了一组电阻,所以说有电容测量量程为<0.01~1UF>。
在555芯片输出方波后,由于硬件的原因,输出的方波会有很多毛刺,为了去除这些毛刺本设计中使用了一个两输入与门<74HC08),让信号通过74HC08后会使输出的波形毛刺减少很多,使单片机的测量结果变得精确。
74HC08如图7所示。
图774HC082.3.6 基于AT89C51电容测量系统显示电路本设计使用的是2行16个字的1602液晶模块作为测量值显示部分。
其中字符型液晶模块是一种用5x7点阵图形来显示字符的液晶显示器,根据显示的容量可以分为1行16个字、2行16个字、2行20个字等等。
如图8为LCD1602引脚图。
图8 LCD1602引脚图1602 采用标准的16脚接口,其中:第1脚:VSS为地电源第2脚:VDD接5V正电源第3脚:V0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚:RW为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。
当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平RW 为低电平时可以写入数据。
第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。
第7~14脚:D0~D7为8位双向数据线。
第15~16脚:空脚1602液晶模块内部的字符发生存储器<CGROM>已经存储了160个不同的点阵字符图形,如表1所示,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等,每一个字符都有一个固定的代码,比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B<41H),显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来,我们就能看到字母“A”表1 CGROM和CGRAM中字符代码与字符图形对应关系1602液晶模块内部的控制器共有11 条控制指令,其控制命令如下表所示。
表2 LCD1602内部11条控制指令它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。
<说明:1为高电平、0 为低电平)指令1:清显示,指令码01H,光标复位到地址00H位置指令2:光标复位,光标返回到地址00H指令3:光标和显示模式设置I/D:光标移动方向,高电平右移,低电平左移S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。
高电平表示有效,低电平则无效指令4:显示开关控制。
D:控制整体显示的开与关,高电平表示开显示,低电平表示关显示C:控制光标的开与关,高电平表示有光标,低电平表示无光标B:控制光标是否闪烁,高电平闪烁,低电平不闪烁指令5:光标或显示移位S/C:高电平时移动显示的文字,低电平时移动光标指令6:功能设置命令DL:高电平时为4位总线,低电平时为8位总线N:低电平时为单行显示,高电平时双行显示F低电平时显示5x7的点阵字符,高电平时显示5x10的点阵字符<有些模块是 DL:高电平时为8位总线,低电平时为4位总线)指令7:字符发生器RAM地址设置指令8:DDRAM地址设置指令9:读忙信号和光标地址BF:为忙标志位,高电平表示忙,此时模块不能接收命令或者数据,如果为低电平表示不忙。