简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计报告
电容电阻电感测量仪设计报告
简易数字式电阻、电感和电容测量仪摘要本系统主控制部分采用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149。
以自制电源作为LRC测量模块和各个主要控制芯片的输入电源，测量原理是通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的引起的频率变化，利用频率与电阻、电容、电感的函数关系推算出电阻值、电容值或者电感值。
测量的原理是LM311组成的LC震荡器的震荡回路的频率由单片机采样，然后再依据震荡频率计算出对应的电容或电感值，以及由NE555多谐振荡电路实现对电阻的测量。
软件设计部分使用C语言编程编写了包括控制测量程、按键处理、电阻电感电容计算、液晶显示程序。
利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果，测量结果采用12864液晶模块实时显示。
关键词： MSP430F149、NE555芯片、LRC测量、12864液晶目录1 系统总体方案设计 (1)1.1系统方案选择 (1)1.2系统软硬件总体设计 (1)1.2.1硬件部分 (1)1.2.2软件部分 (2)2系统模块设计 (3)2.1硬件模块设计 (3)2.1.1电感电容测量模块 (3)2.1.2电阻测量模块 (4)2.1.3主控制模块 (5)2.1.4 AD采样模块 (5)2.1.5 液晶显示模块 (5)2.2软件模块设计 (5)2.2.1 控制测量程序模块 (5)2.2.2按键处理程序模块 (6)2.2.3电阻电感电容计算程序 (7)2.2.4液晶显示程序模块 (7)3系统测试 (8)3.1测试原理 (8)3.2测试方法 (8)3.3测试结果 (8)3.4测试分析 (9)4系统总结 (9)参考文献： (10)1 系统总体方案设计1.1系统方案选择方案一.基于模拟电路的测量仪利用模拟电路，电阻可用比例运算器法和积分运算器法，电容可用恒流法和比较法，电感可用时间常数法和同步分离法等，虽然避免了编程的麻烦，但电路复杂，所用器件较多，灵活性差，测量精度低，现在已较少使用。
电阻、电容、电感测量仪的设计
电阻、电容、电感测量仪摘要：基于对元器件参数测量设计的电阻、电容、电感测量仪系统由主控制器部分、A/D采样部分、语音播报部分和显示部分组成。
设计以单片机AT89S52为主控核心器件，利用继电器对凌阳单片机实现控制，使其对放置元件端口进行高速A/D采样和语音播报，同时终端控制LCD液晶显示器实时显示当前的电抗元件参数值和性质。
测试结果表明：系统整体运行稳定，人机界面友好。
关键词：参数测量A/D采样语音LCD1引言分析赛题，本电阻、电容、电感测量仪系统需要实现如下功能：1）能够自动辨识出被测元件是电阻、电容还是电感，并实时显示元件的阻值、容值和感值的大小。
2）能够实现电阻、电容和电感测量的自动切换,并实现量程的自动切换。
3）电阻、电容和电感的测量误差均小于0.5%。
基于以上分析，采用模块设计的方案实现系统的各项功能，系统主要由主控制器部分、数据测量部分、A/D采样部分、语音播报和显示部分，具体的实现方案如系统主框图1所示：图1 系统主框图2系统方案设计与论证2.1主控制器的选择在主控制器的选择上我们有以下两种方案：采用FPGA（现场可编程逻辑门阵列）作为系统的控制核心和基于单片机技术的控制方案。
上述两种控制方式除在处理方式和处理能力(速度)上的差异外，实现效果及复杂程度等方面也有显著的区别。
FPGA将器件功能在一块芯片上，其外围电路较少，集成度高。
而单片机技术成熟，开发过程中可以利用的资源和工具丰富、价格便宜、成本低。
鉴于本设计中实时显示，单片机的资源已经能满足设计的需求，而FPGA的高速处理的优势在这里却得不到充分体现，因此本设计的控制方案模块选用基于单片机控制方案。
我们选择技术成熟，性价比高的AT89S52单片机作为主控制器，同时采用凌阳其内部系统时钟频率为11.0592MHz，执行一个单周期指令所需时间为仅83nS，满足本系统的软件编写需求。
2.2 数据测量方案的选择目前常用的智能RLC测试方法主要是阻抗-相角法和V-I复数法。
简易数字式电阻、电容和电感测量仪
简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计摘要:本系统设计主要有控制模块、正弦信号产生模块、测量模块、显示模块组成。
以MSP430作为主控制器，通过SPWM产生频率可调的正弦波信号,标准正弦信号流经待测电感与标准电阻的串连电路，通过峰值检波得到测量电压值，利用电压比例计算的方法推算出电感值。
电容及电阻测量则是通过MSP430控制IO口电平对RC电路充放电测电阻电容。
通过单片机控制12864液晶显示屏显示测试元件类型以及元件参数，并通过手动拨码选择测量的量程，实现精确读数。
一、方案分析与论证1.系统设计方案分析：方案①：用恒流源测量电阻，NE555谐振测量电容以及用LC三点式震荡测量电感的方法。
方案②：用MSP430控制IO口电平对RC电路充放电测电阻电容，用电压比例法来测量电感。
多档位选择用拨码开关实现。
方案一原理简单，但焊接困难、调试复杂，同时考虑到系统的精度，最后选用方案二。
整体系统框图：2.单元电路分析：电阻测量方案分析:用MSP430的IO口产生不同的电平控制RC充放电，对不同的测量档位选取不同的电阻参考阻值。
具体档位分为：100-300Ω、300-20KΩ、20KΩ-200KΩ、200KΩ-1MΩ档位。
电容测量实现方案分析:用MSP430的IO口产生不同的电平控制RC充放电，对不同的测量档位选取不同的电阻参考阻值。
具体档位分为：100-300Ω、300-20KΩ、20KΩ-200KΩ、200KΩ-1MΩ档位。
电感实现方案分析：本设计采用电压比例法来测量电感。
由于电感属电抗元件 ,因此不能采用直流来产生测量信号 ,而只能采用交流信号在角频率为ω的交流信号的作用下 ,电感获得的电压为：(式中Lx为待测电感)标准元件的选择有许多种方法 ,但为了提高测量精度和降低成本 ,本设计采用了标准电阻 ,它获得的电压为:根据电压比例法 ,经过计算可得:(式中:、分别是、向量电压的模值)。
三、系统测试1、主要测试仪器数字万用表、YB1732B3A型直流稳压电源、精密数字电桥。
电阻电感电容测量仪报告
电阻电感电容测试仪的设计与制作论文编号B甲1301参赛题目电阻电感电容测试仪的设计与制作参赛学校山东理工大学学院电气与电子工程指导老师李震梅唐诗参赛队员姓名吴硕刚王鹿鹿张兵联系方式电阻电容电感测试仪的设计与制作摘要：本文设计了一种基于单片机的数字式RCL自动测量仪。
该系统由STC89C52、DDS、自校准电路、分压及R运算电路、频率测量及控制电路、高精度交流/有效值转换电路、DAC、译码控制电路、液晶显示电路等构成，采用AD9850产生高精度的正弦波信号,采用电压比例算法推算出电阻、电容值或者电感值。
测量电路由八级标准电阻、继电器和NEC5532组成，能自动选择相应的标准电阻挡级及标准信号源的频率，完成量程的自动转换。
用单片机控制测量和计算结果,运用自校准电路提高测量精度,采用1602液晶模块实时显示数值。
实验测试结果表明,本设计性能稳定,测量精度高，超过设计要求。
关键词: STC89C52,测量，DDS，显示，频率The Design and Manufacture of Resistance Capacitance & InductanceTest InstrumentThis paper presents a Digital Automatic RCL Meter based on MCU. This system consists of STC89C52, DDS, Self-calibration circuit, V oltage divider and RCL operation circuit, Frequency measurement and control circuit, High Precision AC / RMS conversion circuit, DAC, Decoding control circuit, and LCD display circuit. The high-precision sine wave signal was produced by AD9850, The resistance, capacitance and inductance can be calculated by voltage ratio algorithmThe measurement circuit consists of eight standard resistance, relays and NEC5532. It can automatically select the appropriate level of resistance and frequency of signal source, fulfill the automatic switch of measurement range.The measurement and calculation were controlled by chip microcomputer.The self-calibration circuit was used to improve the measurement accuracy. The real-time values were displayed by 1602 LCD module.The experimental results show that the performance of the system is stable with high accuracy; the capacity of the system is over the design requirements.Keywords: S TC89C52, measurement, DDS, dislay, frequency前言电阻、电容、电感精确测量仪是实验室及工程中经常遇到的常用仪器。
简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计
简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计报告摘要：本系统利用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149和ICL8038精密函数发生器实现对电阻、电容和电感参数的测量。
本系统以自制电源作为LRC数字电桥和各个主要控制芯片的输入电源，并采用ICL8038芯片产生高精度的正弦波信号流经待测的电阻、电容或者电感和标准电阻的串联电路，通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的电压，利用电压比例计算的方法推算出电阻值、电容值或者电感值。
利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果，运用自校准电路提高测量精度，同时用差压法，消除了电源波动对结果的影响。
测量结果采用12864液晶模块实时显示。
实验测试结果表明，本系统性能稳定，测量精度高。
关键词：LRC 数字电桥、电压比例法、液晶模块、MSP430F149、电阻电容电感测量一、设计内容及功能1.1设计内容设计并制作一台简易数字式电阻、电容和电感参数测量仪，由测量对象、测量仪、LCD 显示和自制电源组成，系统模块划分如下图所示：1.2 具体要求1. 测量范围（1）基本测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。
（2）发挥测量范围：电阻10Ω～10MΩ；电容50pF～10μF；电感50μH～1H。
2. 测量精度（1）基本测量精度：电阻±5% ；电容±10% ；电感±5% 。
（2）发挥测量精度：电阻±2% ；电容±8% ；电感±8% 。
3. 利用128*64液晶显示器，显示测量数值、类型和单位。
4. 自制电源5. 使用按键来设置测量的种类和单位1.3系统功能1. 基本完成以上具体要求2. 使用三个按键分别控制R、C、L的测试3. 采用液晶显示器显示测量结果二、系统方案设计与选择电阻、电容、电感测试仪的设计目前有多种方案可以实现，例如、使用可编程逻辑控制器(PLC)、振荡电路与单片机结合或CPLD与EDA相结合等等来实现。
简易电阻、电容和电感测试仪报告
简易电阻、电容和电感测试仪1.1 基本设计要求（1）测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。
（2）测量精度：±5% 。
（3）制作4位数码管显示器，显示测量数值。
示意框图1.2 设计要求发挥部分（1）扩大测量范围；（2）提高测量精度；（3）测量量程自动转化。
摘要：本系统是依赖单片机MSP430建立的的，本系统利用555多谐振荡电路将电阻，电容参数转化为频率，而电感则是根据电容三点式振荡转化为频率，这样就能够把模拟量近似的转换为数字量，而频率f是单片机很容易处理的数字量，一方面测量精度高，另一方面便于使仪表实现自动化，而且单片机构成的应用系统有较大的可靠性。
系统扩展、系统配置灵活。
容易构成何种规模的应用系统，且应用系统较高的软、硬件利用系数。
单片机具有可编程性，硬件的功能描述可完全在软件上实现，而且设计时间短，成本低，可靠性高。
综上所述，利用振荡电路与单片机结合实现电阻、电容、电感测试仪更为简便可行，节约成本。
所以，本次设计选定以单片机为核心来进行。
关键词：430单片机，555多谐振荡电路，，电容三点式振荡一、系统方案电阻测量方案：555RC多谐振荡。
利用RC和555定时器组成的多谐振荡电路，通过测量输出振荡频率的大小即可求得电阻的大小，如果固定电阻值，该方案硬件电路实现简单，通过选择合适的电容值即可获得适当的频率范围，再交由单片机处理。
综合比较，本设计采用方案三，采用低廉的NE555构建RC多谐振荡电路，电路简单可行，单片机易控制。
电容测量方案：555RC多谐振荡同样利用RC和555定时器组成的多谐振荡电路，通过测量输出振荡频率的大小即可求得电容的大小，如果固定电阻值，该方案硬件电路实现简单，能测出较宽的电容范围，能够较好满足题目的要求。
采用低廉的NE555构建RC多谐振荡电路，电路简单可行，单片机易控制。
电感测量方案：电容三点式采用LC配合三极管组成三点式震荡振荡电路，通过测输出频率大小的方法来实现对电感值测量。
简易电阻、电容、电感测量仪
简易电阻、电容和电感测试仪的设计一、任务设计并制作一个简易电阻、电容和电感测试仪系统，包括测量、控制与显示三部分。
其中测量电路包括：被测电阻，被测电容，被测电感，其中包括模拟快关、整形、分频等部分；显示电路包括：二极管的显示、数字显示；控制电路括：按键的选择测量电路与单片机的控制部分。
二、要求1、基本要求（1）测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。
（2）测量精度：±5% 。
（3）制作4位数码管显示器，显示测量数值。
示意框图2．发挥部分（1）扩大测量范围；（2）提高测量精度；（3）测量量程自动转化。
3 评分标准项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证、理论50 计算与分析、电路图，测试方法与数据结果分析实际完成情况50发挥部分完成第（1）项9 完成第（2）项9 完成第（3）项12 特色与创新20摘要：本文先对设计功能及要求进行了阐述，然后提出要完成该功能的设计方案，最后综合考虑之后选定方法，再对电阻，电容，电感的测量电路进行设计。
本设计是利用单片机来实现测试的，其中电阻和电容是采用555多谐振荡电路产生的，而电感则是根据电容三点式产生的，从而实现各个参数的测量。
在电阻的测量电路中，我们把它分为两档来进行测量，并用单片机来驱动继电器以实现，这样，一方面测量精度较高，另一方面便于使仪表实现智能、自动化。
关键词：单片机 555多谐振荡电容三点式继电器In this article, the function and the requirement of design were introduced, and then puts forward to want to complete the function, the design of the last comprehensive consideration selection methods, and then a resistor, capacitor, inductor measurement circuit design. This design is to realize the test using single chip computer, of which the resistor and capacitor is used more than 555 resonance swing circuitry, and inductance is produced according to the capacitance SanDianShi, so as to realize the measurement of each parameter. In the resistance and capacitance measurement circuit, we put it into two files to make the measurement, and single chip microcomputer to drive the relay to realize, so that, on the one hand, has high accuracy, on the other hand to make intelligent instrument and automation.Key words: more than 555 single chip microcomputer chip oscillation capacitance SanDianShi relay一、系统方案论证1.1 电阻测试模块电路方案一:电阻分压法。
电阻、电容、电感测试仪毕业设计1 精品
编号：毕业设计题目：电阻、电容、电感测试仪院（系）：应用科技学院专业：电子信息工程题目类型：☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发在使用电子元器件时，首先需要了解参数。
采用传统的仪表进行测量时，首先要从电路板上焊开器件，再根据元件的类型，手动选择量程挡位进行测量，这样不仅麻烦而且破坏了电路板的美观。
基于单片机控制实现的RLC测量仪可以在线测量、智能识别、量程自动转换等多种功能，大大提高测量仪的测量速度和精度，扩大了测量范围。
因此这种RLC测量仪既可改善系统测量的性能，又保持了印刷电路的美观，较传统的测量仪还具有高度的智能仪和功能的集成化，在未来的应用中将具有广阔的前景。
本课题主要研究内容为设计一个基于单片机的RLC智能测量仪器，能够智能地识别出待测元件是电容、电感还是电阻；能精确测量出电阻、电容、电感的参数值，同时还能加入语音播报的功能；可以实现量程电阻的自动转换，无须人工选择档位；对测量仪进行扩充后还实现了二极管、三极管的测量。
关键词：RLC测量仪；AT89S52；NE555In the use of electronic components, the first need to understand ing the traditional instrument to measure, the first circuit board from a welding device, according to the type of components, manually select range Shift to measure, this is not only troublesome but also undermine The appearance of the circuit board. Based on SCM control to achieve the RLC-measuring instrument can measure, intelligent identification, range automatic conversion, and other features, thereby greatly increasing the meter measuring speed and accuracy, expanded the range. So this RLC measuring instrument can improve the performance measurement system, and maintain the appearance of the printed circuit, the more traditional measuring instrument also is highly intelligent and functional instrument of integration and application in the future will have broad prospects.The main topics for the design of research has been based on the RLC SCM smart measuring instruments, smart and able to identify components under test is capacitors, inductors or resistance; can be accurately measured resistors, capacitors, inductors of the parameters, while adding V oice of the broadcast function can be automatically converted range of the resistance, not artificial selection stalls; measuring instrument to carry out the expanded also to achieve the diodes, transistors measurement.Key words：RLC meter;AT89S52;NE555目录引言 (1)1 硬件电路 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 电路方框图及说明 (2)1.3 各部分电路设计 (2)1.3.1 电阻测量电路 (2)1.3.2 电容测量电路 (3)1.3.3 电感测量电路 (4)1.3.4 多路选择开关电路 (4)1.3.5 按键及显示电路 (5)1.3.6 单片机模块 (6)1.3.7 量程选择模块 (7)1.3.8 电源模块 (8)2 软件部分 (8)2.1 主程序流程图 (8)2.2 程序清单 (9)3 相关元器件 (19)3.1 元件清单 (19)3.2 AT89S52资料 (20)3.3 ICM7218资料 (31)3.4 74LS390资料 (32)3.5 CD4052资料 (32)3.6 NE555资料 (33)3.7 共阳4位LED数码管资料 (39)3.8 三极管相关资料 (40)3.9 三端稳压管LM7805资料 (41)3.10 继电器资料 (42)4 调试总结 (43)5 结论 (44)谢辞 (45)参考文献 (46)附录 (47)引言测量电子元器件集中参数R、C、L的仪表种类较多，方法也各有不同，但都有其优缺点。
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简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计报告摘要：本系统利用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149和ICL8038精密函数发生器实现对电阻、电容和电感参数的测量。
本系统以自制电源作为LRC数字电桥和各个主要控制芯片的输入电源，并采用ICL8038芯片产生高精度的正弦波信号流经待测的电阻、电容或者电感和标准电阻的串联电路，通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的电压，利用电压比例计算的方法推算出电阻值、电容值或者电感值。
利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果，运用自校准电路提高测量精度，同时用差压法，消除了电源波动对结果的影响。
测量结果采用12864液晶模块实时显示。
实验测试结果表明，本系统性能稳定，测量精度高。
关键词：LRC 数字电桥、电压比例法、液晶模块、MSP430F149、电阻电容电感测量一、设计内容及功能1.1设计内容设计并制作一台简易数字式电阻、电容和电感参数测量仪，由测量对象、测量仪、LCD 显示和自制电源组成，系统模块划分如下图所示：测量对象LCD显示电阻/电容/电感简易的数字电阻、电容和电感测量仪自制电源1.2 具体要求1. 测量范围（1）基本测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。
（2）发挥测量范围：电阻10Ω～10MΩ；电容50pF～10μF；电感50μH～1H。
2. 测量精度（1）基本测量精度：电阻±5% ；电容±10% ；电感±5% 。
（2）发挥测量精度：电阻±2% ；电容±8% ；电感±8% 。
3. 利用128*64液晶显示器，显示测量数值、类型和单位。
4. 自制电源5. 使用按键来设置测量的种类和单位1.3系统功能1. 基本完成以上具体要求2. 使用三个按键分别控制R、C、L的测试3. 采用液晶显示器显示测量结果二、系统方案设计与选择电阻、电容、电感测试仪的设计目前有多种方案可以实现，例如、使用可编程逻辑控制器(PLC)、振荡电路与单片机结合或CPLD与EDA相结合等等来实现。
在设计前本文对各种方案进行了比较：方案一.基于模拟电路的测量仪利用模拟电路，电阻可用比例运算器法和积分运算器法，电容可用恒流法和比较法，电感可用时间常数发和同步分离法等，虽然避免了编程的麻烦，但电路复杂，所用器件较多，灵活性差，测量精度低，现在已较少使用。
方案二.可编程逻辑控制器(PLC)此方案采用PLC对硬件进行控制，应用较为广泛。
它能够非常方便地集成到工业控制系统中。
其速度快，体积小，可靠性和精度都较好，在设计中可采用PLC对硬件进行控制，但是用PLC实现价格相对昂贵，因而成本过高。
方案三.采用CPLD或FPGA实现此方案则采用广泛应用的VHDL硬件电路描述语言，实现电阻，电容，电感测试仪的设计，利用MAXPLUSII集成开发环境进行综合、仿真，并下载到CPLD或FPGA可编程逻辑器件中，完成系统的控制作用。
但相对而言设计规模大，系统结构复杂。
方案四.利用LRC数字电桥与单片机结合利用LRC数字电桥将电阻、电容和电感参数转化为电压模拟信号，此模拟量由高精度AD转换芯片转换为数字量。
这样由单片机处理数字量，能够满足测量精度高、易于实现自动化测量等设计需要，而且单片机构成的应用系统有较大的可靠性、系统扩展、系统配置灵活，容易构成各种规模的系统。
通过对上述方案的比较，利用LRC数字电桥与单片机结合实现电阻、电容、电感测试仪更为简便可行，节约成本。
所以，本文选定以单片机为核心来实现对电阻、电容和电感测量的设计。
三、系统设计3.1系统总体设计本系统包括硬件设计和软件设计两部分内容。
硬件设计主要分为七部分：第一部分采用AMS1117芯片制作的电源，输出稳定的3.3V 电压。
第二部分为ICL8038芯片产生正弦波。
第三部分用RC和RL电路实现LRC数字电桥的功能。
第四部分是对正弦波进行精密滤波的功能。
第五部分利用MSP430F149单片机自带的AD实现模拟信号转换为数字信号的功能。
第六部分为MSP430F149单片机接收转换后的数字信号并做相应的处理，根据按键状态控制测量的类型和单位。
第七部分为测量结果显示部分，采用的是128*64液晶显示器。
系统硬件总体框图如下：图1 系统硬件总体框图软件由4 部分组成：(1) 控制测量程序,单片机控制测量程序不仅担负着量程的识别与转换,而且还负责数据的修正和传输;因此主控制器的工作状态直接决定着整个测量系统能否正常工作,所以控制测量程序对整个测量来说至关重要; (2) 按键处理程序，根据按键的状态做相应的功能设置; (3) 电阻电感电容计算程序,单片机根据A/ D 转换得到的电压值计算出电阻、电感或者电容值; (4) 液晶模块显示程序。
本系统的程序框图如图2 所示。
控制测量模块液晶显示模块按键处理模块计算模块控制结果图2 程序框图3.2系统模块设计3.2.1 电源模块输入的外部电源首先经过桥式整流、滤波电路滤波，再经过AMS1117芯片稳压成3.3V 的直流电压，向MSP430F149主控制器供电。
3.2.2 信号产生模块标准正弦波是保证测量仪的重要条件，特别是在测量电抗元件电容和电感时，正弦波的失真将产生难以修正的错误，直接影响测量精度，因此在该测量仪中为保证测量精度，采用了ICL8038芯片产生正弦波。
ICL8038精密函数发生器是采用肖特基势垒二极管等先进工艺制作成的单片集成电路芯片，电源电压范围宽、稳定度高、易用等优点，外部只需接入很少的元件即可工作，可产生多种频率正弦波，其函数波形的频率受内部或外部电压控制。
3.2.3 整流滤波模块整流滤波模块采用LM324的集成运放和LC 电路对LRC 测试模块产生的信号进行整流滤波，因为测试模块产生的信号是正弦波，而AD 采样没办法采集负信号，所以要通过整流滤波给后面的AD 采样。
因为整流滤波是高阻输入，但也不是无穷大，所以在做测试模块时，分压电阻最好小于100K 。
3.2.4 AD 采样模块本模块利用MSP430F149单片机自带的AD 转换功能把整流滤波后的模拟信号转换为单片机能够处理的数字信号，并传送给处理器。
3.2.5 主控制模块本模块采用低功耗的MSP430F149微处理器控制AD 装换，并对转换结果数据进行接收和处理；通过按键控制测量的类型和单位。
3.2.6 显示模块通过LCD 驱动程序对MSP430F149处理后的结果数据进行稳定显示，在测试期间显示能够保持稳定状态，当离开测试能够迅速归零。
四、理论分析与计算本系统主要的功能就是电阻、电容和电感的测量，因此对电阻、电容和电感测量的原理做详细的分析。
电阻高精度测量较好的方法之一是采用与标准电阻相比较的方法。
其主要原理：是在待测电阻x R 与标准电阻1R 的串联电路中加一电流I 。
这样x R 和1R 上将得到电压x V 和1V ，则测量电阻为：)/(11V V R R x x = （1）在设计中，我们采用了与测量电阻相同的测量方法——电压相除法来测量电容和电感。
由于电容和电感属电抗元件，因此不能采用直流来产生测量信号，而只能采用交流信号。
在角频率为w 的交流信号的作用下，电容和电感获得的电压分别为：x cx jwC I U/ = （2） x Lx jwL I U = （3）x C 、x L 为待测电容和电感。
这样一来，标准元件的选择就有许多种方法。
但为了提高测量精度和降低成本，该测量仪采用了标准电阻，且与电阻测量公用一套标准电阻。
所以有：1R I U RI = （4）经过计算可得：cx RI x U wR U C 1/=（5） RI Lx x wR U R L /1=（6） 其中RI U 、Cx U 和Lx U 分别为RI U 、Cx U 和Lx U 的模值。
由公式（5）、（6）式可见，为保证测量精度，必须保证电阻的精度和w 的高稳定值。
为此，我们在该设计中采用了高精度的ICL8038芯片产生正弦波，同时输出缓冲器采用了运算放大器。
为保证波形精度采用了闭环深度负反馈方式。
此外，本设计中还采用了运算放大器补偿实现无失真AC-DC 的转换，以确保测量精度。
五、系统硬件设计5.1 电源电路MSP430F149微处理器需要3.3V 电压供电，但是外部输入的电压通常不是3.3V 的电压源，所以需要设计电路把外部输入电压转换为稳定的3.3V 电压，如图3所示，采用的是AMS1117芯片，可以输出3.3V 电压，然后经过滤波输出稳定的3.3V 供给MSP430F149。
图3 稳压3.3V 产生电路5．2 LRC 测量电路如图4所示，LRC 各元件的测量是通过基本的RR 电路，RL 电路和RC 电路来进行的。
当探针的两端接电阻元件时，此电路就组成的是基本的RR 电路；当探针的两端接电容元件时，此电路就组成的是基本的RC 电路；当探针的两端接电感元件时，此电路就组成的是基本的RL 电路。
输入的正弦波可以接频率为100HZ 、1KZ 和10KHZ 。
图4 LRC测量电路5.3 整流滤波电路此电路采用LM324的集成运放和LC电路对LRC测试模块产生的信号进行整流滤波。
因为测试电路产生的信号是正弦波，而AD采样没办法采集负信号，所以要通过电路整流滤波给后面的AD采样，电路图如图5所示。
图5整流滤波电路整流滤波前的波形图如下图6所示。
图6整流滤波前的波形图整流滤波后的波形图如下图7所示。
图7整流滤波后的波形图六、系统软件设计6.1 控制测量程序模块单片机控制测量程序不仅担负着量程的识别与转换,而且还负责数据的修正和传输;因此主控制器的工作状态直接决定着整个测量系统能否正常工作,所以控制测量程序对整个测量来说至关重要。
控制测量流程图如图8所示。
初始化键分析，置状态R测试状态开始是L 测试状态C 测试状态显示结果结束键扫描选择档位计算数据否采样数据图8 控制测量程序流程图6.2 按键处理程序模块按键处理程序的主要功能是设置测量的类型和测量的档位，当有按键被按下时就执行相应的按键功能，流程如图9所示。
图9 按键处理程序流程图6.3电阻电感电容计算程序单片机根据A/ D 转换得到的电压值计算出电阻、电感或者电容值，该程序流程图如图10所示。
初始化测量设备开始采样计算结束返回结果图10电阻电感电容计算程序流程图6.4液晶显示程序模块该程序模块只有一个功能，就是对测量结果清晰正确的显示出来，并能够保持稳定。
程序流程图如图11所示。
开始结束初始化执行键功能有无按键操？有无LCD初始化开始设置显示地址送显示数据结束图11液晶显示程序模块流程图七、系统测试7.1 测试原理：在系统设计中，以MSP430F149单片机为核心的电阻、电容、电感测试仪，将电阻，电容，电感，使用对应的振荡电路转化为电压实现各个参数的测量。