RLC测量电路设计
rlc电路实验报告
rlc电路实验报告RLC电路实验报告引言：RLC电路是由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成的电路，是电工学中的重要基础知识。
本实验旨在通过搭建和调试RLC电路，研究其频率响应特性以及相位差等参数，进一步加深对RLC电路的理解和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是探究RLC电路的频率响应特性，包括电压幅值随频率变化的规律、相位差与频率的关系等。
二、实验器材和装置1.函数发生器：用于提供不同频率的交流电信号。
2.RLC电路实验箱：包括电阻、电感和电容等元件，用于搭建RLC电路。
3.示波器：用于观测电路中的电压波形和相位差。
三、实验步骤1.根据实验要求，选择合适的电阻、电感和电容数值，并搭建RLC电路。
2.将函数发生器的输出端与电路中的输入端相连，调节函数发生器的频率，并通过示波器观测电路中的电压波形。
3.记录不同频率下电压幅值的变化，并绘制频率与电压幅值之间的关系曲线。
4.调整函数发生器的频率，观测电路中电压波形与函数发生器输出信号的相位差，并记录数据。
5.根据实验数据，分析RLC电路的频率响应特性和相位差与频率的关系。
四、实验结果与分析通过实验观测和数据记录，我们得到了频率与电压幅值、相位差之间的关系。
根据实验数据，我们可以绘制频率与电压幅值的曲线图，并进一步分析电路的特性。
在低频区域，电阻对电路的影响较大，电容和电感的影响相对较小。
因此，电压幅值随频率的增加而线性减小。
当频率接近电路的共振频率时，电路中电压幅值达到最大值，此时电容和电感的作用相互抵消，电路的阻抗最小。
而在高频区域，电容的作用逐渐减小，电感的作用逐渐增大，导致电压幅值随频率的增加而逐渐减小。
相位差是指电路中电压波形与函数发生器输出信号之间的时间差。
根据实验数据，我们可以绘制相位差随频率变化的曲线图。
在低频区域，相位差接近0度，即电压波形与函数发生器输出信号几乎是同步的。
而在高频区域，相位差逐渐增大，电压波形滞后于函数发生器输出信号。
基于单片机的智能rlc测试仪的设计【毕业设计论文】[管理资料]
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基于单片机智能RLC测试仪的设计毕业设计摘要本文主要论述了基于凌阳SPCE061A单片机的智能RLC测试仪的设计，利用单片机对R、L、C等参数进行测量，可以充分利用单片机的运算和控制功能，方便地实现测量，使测量精度得到提高。
同时用软件程序代替一些硬件测量电路，可在硬件结构不变的情况下，修改软件以增加新的功能。
能够很好的完成对RLC参数的测量，以满足现代测控系统的需要。
关键词：单片机；SPCE061A；RLC测试仪ABSTRACTIt is mainly discussed in this paper that the design of intellectual RLC parameter measurer based on Lingyang SPCE061A MCU. MCU use of R, L, C, and other parameters measured, can take full advantage of MCU processing and control functions, to facilitate the realization of measurements for improved measurement accuracy. Simultaneously uses the software procedure to replace some hardware metering circuits, may in the hardware architecture invariable situation, revi se software to increase the new very good completing to the RLC parameter survey, satisfy the modern observation and control system the need.Keywords: MCU；SPCE061A；RLC testing device目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)前言 (V)1 系统测试原理与总体方案设计 (1)RLC测试原理 (1)相位+有效值测量 (1)相位+有效值测量方案的软仿真 (2)RLC参数测量方法 (3)总体设计方案 (4)系统原理框图 (4)整个系统工作流程 (4)系统设计中的难点和关键技术 (5)2 RLC测试仪硬件部分实现 (6)-5V电源的设计 (6)标准正弦信号发生模块 (6)标准正弦信号的原理 (6)AD9850芯片简介 (8)AD9850硬件电路图及单片机程序 (9)3 I-V变换模块 (11)I-V变换方案设计 (11)I-V变换的硬件电路 (11)4 同时采样模块 (12)同时采样模块方案设计 (12)A/D芯片的选择 (12)ADS7861芯片介绍 (13)ADS7861转换时序的逻辑控制 (13)5 单片机系统设计 (16)SPCE061A单片机概述 (16)单片机的电源设计 (16)SPCE061A最小系统 (17)6 RLC测试仪应用软件设计 (18)数据采集模块程序流程图 (18)中断程序流程图 (19)主程序流程图 (19)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)前言随着微电子技术、计算机技术、软件技术的高度发展及其在电子测量技术与仪器上的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断出现，在许多方面已经冲破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用发生了质的变化。
RLC电路的建模与分析
RLC电路的建模与分析1.RLC电路的建模RLC电路的建模是指将电感、电阻和电容这三个元件组合在一起，构成一个完整的电路模型。
电感是由线圈组成的元件，具有储存和释放能量的能力。
电阻是阻碍电流流动的元件，能将电能转化为热能。
电容是由两个导体板和介质构成的元件，可以储存电荷。
在RLC电路的建模过程中，需要考虑元件的特性参数，包括电感L、电阻R和电容C。
电感的特征是储存电能和阻碍电流的变化。
电阻的特征是产生热量，并限制电流的流动。
电容的特征是储存和释放电荷，并对电流的变化有响应。
2.RLC电路的分析首先，通过基尔霍夫电流定律和电压定律，可以建立RLC电路的基本方程。
通过这些方程，可以根据不同的电路条件来求解电路中的电流和电压。
其次，可以利用欧姆定律和卡尔文公式，将电流和电压转化为复数形式。
这样可以将RLC电路转化为复数分析的问题，运用复数运算来求解电路中的电流和电压。
然后，可以通过求解电路元件的阻抗和电抗，来分析RLC电路对输入信号的响应。
电感的阻抗是由频率决定的，电阻的阻抗是恒定的，而电容的阻抗是与频率成反比的。
最后，可以绘制RLC电路的波形图和相频特性图。
通过观察这些图形，可以得到电路中电流和电压的幅值、相位差等信息。
3.RLC电路的应用RLC电路有很多应用，主要包括滤波器、增益器和振荡器等。
在滤波器中，RLC电路可以通过选择合适的元件参数来实现对输入信号特定频率的增强或抑制。
在增益器中，RLC电路可以利用电感的特性来放大输入信号。
在振荡器中，RLC电路可以通过反馈回路产生自激振荡，输出周期性信号。
综上所述，RLC电路的建模与分析是电路领域的重要课题。
通过合理的建模和分析，可以深入了解RLC电路的特性，并将其应用于不同的电路设计和分析中，具有广泛的工程应用前景。
RLC测量
电阻电容电感测试仪摘要：该系统以STC12C5A60S2单片机为控制核心，以DDS AD9850自制信号源和LRC测试电路为主要模块，实现了对L、R、C的精确测量，自制信号源频率可达0.5HZ-10MHZ。
采样电路使用16位的模数转换芯片AD7705对L、R、C分压有效值进行实时采样，从而得到高精度测量值，其中电阻档相对误差在2%以内。
电容、电感测试误差在4%以内，均超出了题目要求。
该系统能进行全自动量程切换，具有自动校准功能；通过24C04实现数据智能化存储；用DS1302提供准确时间系统；用高亮度12864液晶显示数据，读取直观方便，很好的完成了题目基本与发挥部分的各项指标。
关键字: STC12C5A60S2DDS AD9850 LRC高精度测量自动档位切换Abstract:This system take the STC12C5A60S2 monolithic integrated circuit as the control core and take DDS AD9850 self-restraint supply oscillator and the LRC test circuit as the main module, the realization voltammetry to L、R、 C precision measuring.signal frequency speed 0.5HZ-10MHZ .The sampling electric circuit uses 16 AD conversion chip AD7705 for L、R、C differential pressure effective value carries on the real-time sampling, thus obtains the high accuracy observed value.This system can carry on the completely automatic switch range,has the function of automatic calibration; Using 24C04 realized data intellectualization memory; Provides the accurate time system with DS1302; With high luminance 12864 liquid crystal display data, read direct-viewing convenient.good completed the topic of basic and play a part of each index Key Words: STC12C5A60S2 DDS AD9850 LCR precision measuring Automatic switch gear1. 系统方案1．1系统总体方案设计与结构框图根据题目要求，本电路由电源模块、控制器模块、DDS 信号源产生模块、信号放大模块、档位选择模块、精密整流模块、AD 采样模块、时钟模块、数据存储及液晶显示等模块组成。
RLC正弦交流电路参数测量实验报告(1)
RLC正弦交流电路参数测量实验报告(1)实验目的：1.了解电阻、电容、电感在正弦交流电路中的基本特性。
2.掌握R、L、C参数的测量方法。
3.通过实验学会分析和解决RLC正弦交流电路的实际问题。
实验原理：正弦交流电路是指由电阻、电容和电感元件组成的电路。
该电路是封闭型的，可以对其进行一些参数的测定，如电阻、电感、电容等。
正弦交流电路的电压和电流都是正弦波。
其在电路分析和设计中应用广泛，是电子工程专业和相关专业学生必须熟悉的实验内容之一。
正弦交流电路的电压和电流分别滞后90度，即振幅最大的时候，电流和电压不是同时出现的。
这是因为在电路中电阻、电容、电感元件的特性不同而引起的。
实验步骤：1. 通过万用表测定电阻器的阻值，记录在实验记录表中。
2. 将待测电容器依次接在电路中，记录其电容值，并选取合适的电阻，用万能表测定带电容器的交流电桥中的电容比较ＣＲ的值，记录在实验记录表中。
3.将待测电感器回路接入电路中。
在扫频工作条件下，用示波器测定相应点的电压和频率F，并用频率计检查示波器的读数，若误差较大可调节频率计。
4.通过标准电阻和标准电容的值，测量得到带电感器Ｌ的值，并将其记录于实验记录表中。
5.测量过程结束后，关闭电源电压开关，关掉设备，整理实验器材，并填写实验报告。
实验结果：实验结果表明，在RLC正弦交流电路中，电容C，电感L和电阻R三者的参数都可以通过一些简单的测量方法来测量。
根据测量结果，可以判断电路的性质，并通过实验分析解决一些实际问题。
实验结论：通过本次RLC正弦交流电路参数测量实验，学生们不仅了解了基本原理和实验步骤，而且理解和掌握了实验中测量的概念。
实验结果显示，电容、电感和电阻的参数都可以通过一些简单的测量而获得，这意味着学生们可以在任何时候应用这些方法来解决实际问题。
该实验强化了学生的电路分析和设计能力，帮助他们更好地理解和掌握正弦交流电路的特性和性能。
RLC测量电路设计
RLC测量电路设计摘要: 仪器的发展趋势是向着智能化,智能仪器是近年仪器科学发展的一个重要分支。
RLC 测量仪是一种以单片机为基础的自动测量电阻R、电感L、电容C等参数的智能元件参数测量仪器。
本课题研究的内容是基于单片机RLC测量仪。
测量原理采用的是伏安法，伏安法又可分为固定轴法和自由轴法。
由于固定轴法对硬件的要求很高而且存在同向误差，故本课题采用自由轴法测量。
课题的研究分为硬件电路设计和软件程序编制两个部分。
在硬件方面，我们采用单片机控制电路；软件方面，我们采用汇编语言控制。
关键字：RLC测量, 电阻R, 电感L, 电容C.Abstract: With the developing of instrument science, instruments are getting more intelligent. Intelligent instrument is an important branch of instrument science and a keen edge of researching. RLC elemental meter is a kind of intelligent instrument used to measure elemental parameter such as resistance R, inductance L, capacity C and so on. In this paper, we made a virtual RLC elemental meter based on MCS. The paper includes two parts, one is the designing of hardware circuit ，the other is the programming .We used of MCS to control in the designing of hardware; And we used of advanced language to control in the software.Key words: RLC elemental meter, Resistance R, Inductance L, Capacity C.目录第一章. 绪论1.1 RLC测量定义1.2 基于单片机智能测量系统的特点及应用1.3 RLC测量仪器的发展和现状第二章．单片机概述2.1 什么叫单片机2.2 单片机的特点2.3 单片机的发展第三章．单片机的硬件基础3.1 8051单片机内部逻辑结构3.2 8051单片机的封装与信号引脚3.3 单片机的内部存储器第四章．RLC测量电路设计4.1 RLC测量系统的总体系统4.2 局部电路分析4.3 相关的子程序第一章. 绪论1.1 RLC测量定义RLC测量是控制电路将电阻、电感和电容的值转换成不同频率的电信号，所得的电信号再通过控制电路处理,经过显示器件将其表示出来，成为模拟信号，所得的模拟信号即为电阻、电感和电容的实际值的大小。
RLC测试仪设计
RLC测试仪设计双击自动滚屏发布者：ebnar 发布时间：2012-2-7 阅读：865 次【字体：大中小】QQ 651552016 专做电子类毕业设计，机电一体化毕业设计。
熟悉51、ARM、电路设计、电路仿真等，欢迎咨询!绪论电子产品中,电阻(Ｒ)、电容(Ｃ)和电感(Ｌ)是最基本的元器件,也是使用最多的元器件。
在充满激烈竞争的电子行业中,要求电子产品必须具有越来越高的性能、质量及性价比,从而对所使用的元器件提出了更高、更严格的要求。
元器件在不同的信号频率、不同的信号电平下,其性能和技术指标会发生变化。
尤其在高频段,元器件参数以及元器件所表现出的特性变化更大。
此外,元器件虽然能满足出厂时的技术指标,但装入实际电路中会表现出不同的特性。
因此,了解元器件在实际工作条件下的性能特性,有助于设计出高质量的电路,提高产品的性能和可靠性。
总之,RLC测试仪在产品设计、研发、生产和维护的过程中必不可少。
1 方案选择RLC参数的测量方法主要有电桥法、谐振法和伏安法。
1.1电桥法电桥法是能同时测量电器元件R、L、C最典型的方法，如图1.1所示。
电阻R可用直流电桥测量，电感L、电容C可用交流电桥测量。
电桥平衡的条件为SHAPE \* MERGEFORMAT图1.1 RLC测量电桥通过调节阻抗Z1、Z2使电桥平衡，这时电表读数为零。
根据平衡条件及一些已知的电路参数就可以求出被测参数。
用这种测量方法，参数的值还要通过联立方程求解，调节电阻值一般只能手动，电桥平衡的判别亦难以用简单的电路实现。
这样，电桥法不易实现自动测量。
1.2谐振法谐振法可以用来测量L、C值，如图1.2所示。
它可以在工作频率上进行测量，使测量的条件更接近使用情况。
但是，这种测量方法要求的频率连续可调，直至谐振。
因此它对震荡器要求较高，另外，和电桥法一样，调节和平衡判断很难实现智能化。
图1.2 谐振法测量L、C原理图1.3伏安法伏安法是测量电阻的最基本方法，如图1.3所示。
rlc串联交流电路的研究实验报告
rlc串联交流电路的研究实验报告一、实验目的1、通过对RLC 串联交流电路进行研究，了解串联交流电路的基本性质。
2、测量桥路电压和电流，并计算RLC 电路中的电压、电流、电阻、电感和电容等参数。
3、对实验测量结果进行分析和总结，掌握科学研究的思维。
二、实验原理1、串联LCR电路的基本原理串联LCR电路可以分解成两部分：电源电路和通路电路。
电源电路由电源v(t)和串联固定电阻r 组成，通路电路由LCR 组成。
串联LCR 电路可以等效成一个等效电阻R，等效电感L 和等效电容C。
二者的关系为：R= r+(XL-XC)其中，XL为串联电感的电阻，XC为串联电容的电阻。
2、电感的特性电感是调节电子器件中电磁场的基本元件之一。
有许多方法可制造电感，最常用的是蜗线式电感。
电感的特性是当电源中断或变化时，它对电流的变化具有一定的抵抗作用。
3、电容的特性电容是调节电子器件中电场的基本元件之一。
可用各类介质制造电容，最常用的是电解电容。
电容的特性是当电源电压端断或变化时，它对电流的变化具有一定的可充满和排空的作用。
三、实验器材1、多用万用表2、信号发生器3、交流电桥4、电阻箱5、电感器和电容器6、示波器四、实验过程1、接线图2、实验步骤1)使用万用表测量电感器的电感值，电容器的电容值和电阻箱的电阻值。
2)根据电感值和电容值计算并调整发生器频率与LC 并联电路共振频率接近。
3)经过调整，使得在串联LCR 电路中R、L、C 三者的大小与理论值相近，即可进行实验。
4)用AC 电桥测出电阻、电感、电容及共振频率等参数的大小，记录数据并计算实验数据。
5)使用示波器来测量输出波形，并与理论波形相比较。
五、实验结果分析1、在实验过程中对串联RLC 电路进行了研究，并通过实验计算了RLC 电路中的电压、电流、电阻、电感和电容等参数。
2、根据实验数据的分析，发现实验数据与理论值较为接近，说明实验设计和操作方法的正确。
3、实验结果表明，在串联RLC 电路中，当交流电源中断或变化时，电感对电流的变化具有一定的抵抗作用，而电容则对电流的变化具有一定的可充满和排空的作用。
RLC正弦交流电路参数测量实验报告(一)
RLC正弦交流电路参数测量实验报告(一)RLC正弦交流电路是电子学和通信工程中常用的一种电路，它由电阻、电感、电容三种元件组成。
为了准确地测量电路的参数，通常会进行RLC正弦交流电路参数测量实验。
本文将对此实验进行介绍和分析。
一、实验目的本实验的目的在于通过测量RLC正弦交流电路的电压、电流和相位差等参数，计算出电路中的电阻、电感和电容值，并验证实验结果的正确性。
二、实验原理在RLC正弦交流电路中，电阻元件呈现线性特性，电感和电容元件具有非线性特性。
因此，当电压为正弦交流电压时，电路中的电流也呈现正弦交流特性，其相位角度可以通过电流和电压之间的正弦函数来表示。
同时，电阻、电感和电容元件的阻值、电感值和电容值可以通过测量电压、电流和相位差进行计算。
三、实验步骤1. 按图连接电路，调节稳压电源输出电压和电流；2. 使用数字万用表测量电路中各元件的电阻值；3. 使用示波器测量电路中的电压和电流，并记录相位差；4. 根据实验数据，计算电路中的电阻、电感和电容值；5. 对比实验结果，验证测量的正确性。
四、实验结果在本次实验中，我们测得电路中的电阻为100Ω，电感为0.5H，电容为0.01μF。
同时，我们还记录下了电压和电流的波形，并计算出相位差为30度。
通过实验计算，我们得到的电阻值为97Ω，电感值为0.48H，电容值为0.009μF。
可以看出我们的实验结果与实际值非常接近，表明了测量参数的准确性和实验结果的可靠性。
五、实验分析在实际电路中，电感和电容元件往往会对信号的相位产生影响，从而影响电路的性能。
因此，在进行RLC正弦交流电路参数测量实验时要注意测量精度和误差控制。
同时，在实验中还要注意使用合适的仪器和正确的操作步骤，以免影响实验结果的准确性和可靠性。
六、实验总结本次实验通过测量RLC正弦交流电路的电压、电流和相位差等参数，计算出电路中的电阻、电感和电容值，并验证实验结果的正确性。
本实验的目的在于让学生更加深入地了解RLC正弦交流电路的特性和组成，提高其电路分析和设计的能力。
简易R、L、C、F数显测量仪设计与制作
目录一、设计思路-------------------------------------------------------------------------------------11.设计思路和采取的技术方案----------------------------------------------------------11.1设计思路--------------------------------------------------------------------------11.2采取的技术方案----------------------------------------------------------------12.工具设备要求和技术规范-------------------------------------------------------------22.1工具设备要求--------------------------------------------------------------------22.2技术规范--------------------------------------------------------------------------2二、设计过程与说明----------------------------------------------------------------------------31.调研----------------------------------------------------------------------------------------32.设计要求----------------------------------------------------------------------------------33.设计方案----------------------------------------------------------------------------------33.1硬件电路设计与制作----------------------------------------------------------33.2系统主程序的设计-------------------------------------------------------------93.3系统组装与调试---------------------------------------------------------------104.在设计过程中遇到的问题及解决措施--------------------------------------------12三、设计成果简介-----------------------------------------------------------------------------131.作品特点--------------------------------------------------------------------------------131.1技术指标------------------------------------------------------------------------131.2性能特点-------------------------------------------------------------------------131.3创新之处------------------------------------------------------------------------131.4实用性---------------------------------------------------------------------------132.归纳与总结-----------------------------------------------------------------------------133.设计成果--------------------------------------------------------------------------------143.1单片机程序---------------------------------------------------------------------143.2电路原理图---------------------------------------------------------------------223.3作品实物图---------------------------------------------------------------------23五、参考文献-----------------------------------------------------------------------------------25一、设计思路1.设计思路和采取的技术方案1.1设计思路能够用所制作的简易R、L、C、F数显测量仪去完成电阻、电感、电容、频率的测量工作，并利用LCD1602显示出被测器件及测量器件的结果，每个测量器件都可以在独立界面显示。
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RLC测量电路设计摘要: 仪器的发展趋势是向着智能化,智能仪器是近年仪器科学发展的一个重要分支。
RLC 测量仪是一种以单片机为基础的自动测量电阻R、电感L、电容C等参数的智能元件参数测量仪器。
本课题研究的内容是基于单片机RLC测量仪。
测量原理采用的是伏安法，伏安法又可分为固定轴法和自由轴法。
由于固定轴法对硬件的要求很高而且存在同向误差，故本课题采用自由轴法测量。
课题的研究分为硬件电路设计和软件程序编制两个部分。
在硬件方面，我们采用单片机控制电路；软件方面，我们采用汇编语言控制。
关键字：RLC测量, 电阻R, 电感L, 电容C.Abstract: With the developing of instrument science, instruments are getting more intelligent. Intelligent instrument is an important branch of instrument science and a keen edge of researching. RLC elemental meter is a kind of intelligent instrument used to measure elemental parameter such as resistance R, inductance L, capacity C and so on. In this paper, we made a virtual RLC elemental meter based on MCS. The paper includes two parts, one is the designing of hardware circuit ，the other is the programming .We used of MCS to control in the designing of hardware; And we used of advanced language to control in the software.Key words: RLC elemental meter, Resistance R, Inductance L, Capacity C.目录第一章. 绪论1.1 RLC测量定义1.2 基于单片机智能测量系统的特点及应用1.3 RLC测量仪器的发展和现状第二章．单片机概述2.1 什么叫单片机2.2 单片机的特点2.3 单片机的发展第三章．单片机的硬件基础3.1 8051单片机内部逻辑结构3.2 8051单片机的封装与信号引脚3.3 单片机的内部存储器第四章．RLC测量电路设计4.1 RLC测量系统的总体系统4.2 局部电路分析4.3 相关的子程序第一章. 绪论1.1 RLC测量定义RLC测量是控制电路将电阻、电感和电容的值转换成不同频率的电信号，所得的电信号再通过控制电路处理,经过显示器件将其表示出来，成为模拟信号，所得的模拟信号即为电阻、电感和电容的实际值的大小。
1.2 基于单片机智能测量系统的特点及应用基于单片机测量系统的RLC测量仪与传统的RLC测量仪相比，具有智能性高，人机界面友好、操作方便，体积更小、功能强大、便于携带等特点。
该测量系统应用于电阻、电感和电容的测量，其测量范围：R：1Ω~1MΩ，L：1mH~1000mH，C：1000pF~1000uF，可以被广泛应用于电子工业生产所需的元器件参数的测量。
1.3 RLC测量仪器的发展和现状RLC元件参数测量仪器是用于测量集中参数电阻R、电感L、电容C和品质因数Q等的测量仪器。
随着集成电路和微机的普及和发展，元件参数测量仪取得了很大的发展。
国内微机化仪器和具有智能化的仪器已有产品出售，但大多属于低档产品，其功能单一、体积较大、精度不高。
国外公司如惠普已生产出先进的RLC测试仪器产品，其功能、精度和可靠性均已达到很高的水平，但其价格十分昂贵。
目前，随着集成电路技术和单片机技术的发展，仪器的发展已趋向小型化和智能化。
而且采用单片机技术构成的电子系统可以获得传统通用集成电路所无法比拟的优越性：1．缩小体积、减轻重量、降低功耗；2．提高可靠性。
用单片机进行系统集成后，外部连线减少，因而可靠性明显提高；3．有利于获得高性能系统。
不同的测量任务对测试系统有不同的要求，一种单片机控制测试系统不可能覆盖整个社会对测量的需求。
当今单片机已完全进入科研、企业生产，而基于单片机控制的RLC元件参数测量仪器在过内尚不多见。
市场上多为台式机，体积大、价格高。
这就为一种体积小、性价比合理的仪器—基于单片机控制的RLC元件参数测量仪器提供了很大的市场潜力。
第二章单片机概述2.1 什么叫单片机所谓单片机就是将中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM/EPROM）、定时器/计数器和一些输入/输出（I/O）接口电路集成在一块芯片上的微型计算机，又可称之为微控制器（Microcontroller）。
2.2 单片机的特点单片机的共有特点：①控制功能强；②体积小；③功耗小；④成本低。
由于上述优越性能，单片机已在工业工程领域得到广泛应用。
特别是，随着数字技术的发展，它在很大程度上改变了传统的设计方法，在软件和扩展接口支持下，单片机可以代替以往由模拟和数字电路实现的系统,可使原来许多电路设计问题转化为程序设计问题。
2.3 单片机的发展过程单片机的发展非常迅速。
70年代中期，Intel公司推出8位单片机MCS-48系列，80年代初又推出高档8位单片机MCS-51系列。
这之后，Intel公司于1983年推出MCS-51系列单片机，使单片机的发展进入了一个新阶段。
MCS-51单片机采用MOS的工艺技术，将12万只以上的晶体管制作在一块约4cm2的集成电路芯片上，构成一种高性能的8位单片微型计算机。
它包括如下一些部件：一个中央处理器CPU、片内随机数据存储器（RAM）、定时器/计数器、数字型I/O接口、全双工串行通行接口、监视跟踪定时器（W ATCH DOG）、高速输入/输出（I/O）、中断控制逻辑电路、脉宽调制器（PWM）以及时钟信号发生器与反偏压发生器等。
第三章单片机的硬件基础3.1 8051单片机的内部逻辑结构Intel公司推出的8051单片机，典型产品包括8051、8031、8052、8032、8751、8752、8951和8952，其中最为实用的是8051。
单片机的内部逻辑结构如下图（3.1）所示：图（3.1）1．中央处理器CPU中央处理器简称CPU（Central Processing Unit）,是单片机的核心，用于完成运算和控制操作。
中央处理器包括运算器和控制器两部分电路。
（1）运算电路运算电路是单片机的运算部件，用于实现算术和逻辑运算。
图（3.1）中的算术逻辑单元ALU （Arithmetic Logic Unit）、累加器（ACC）、B寄存器、程序状态字和两个暂寄存器等都属于运算电路。
运算电路以ALU为核心，基本的算术运算和逻辑运算均在其中进行，包括加、减、乘、除、增量、减量、十进制调整、比较等逻辑运算，“与”、“或”、“异或”等逻辑运算，左、右移位和半字节交换等操作。
操作结果的状态由程序状态字（PSW）保存。
（2）控制电路控制电路是单片机的指挥控制部件，保证单片机各部分能自动而协调地工作。
图（3.1）的程序计数器（PC）、PC加1寄存器、指令寄存器、指令译码器、定时控制电路以及振荡电路等均属于控制电路。
单片机执行程序就是在控制电路的控制下进行的。
首先从程序寄存器中读出指令，送指令寄存器保存；然后送指令译码器进行译码，译码结果送定时控制电路，由定时控制逻辑产生各种定时信号和控制信号；再送到系统的各个部件去控制相应的操作。
这就是执行一条指令的全过程，而执行程序就是不断重复这一过程。
2. 内部数据存储器内部数据存储器包括RAM（128×8）和RAM地址寄存器，用于存放可读/写的数据。
实际上8051芯片中共有256个RAM单元，但其中后128个单元为专用寄存器，能作为普通RAM 存储器供用户使用的只是前128个单元。
因此，通常所说的内部数据存储器是指前128个单元，简称“内部RAM”。
3. 内部程序存储器内部程序存储器包括ROM（4K×8）和程序地址寄存器等。
8051共有4KB掩膜ROM，用于存放程序和原始数据，因此，称之为程序存储器，简称“内部ROM”。
4. 定时/计数器由于控制应用的需要，8051共有两个16位的定时器/计数器，用定时器/计数器0和定时器/计数器1表示，用于实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对单片机进行控制。
5. 并行I/O口8051共有4个8位并行I/O（P0、P1、P2、P3）。
以实现数据的并行输入/输出。
6. 串行口8051单片机有一个全双工串行口，以实现单片机和其他数据设备之间的串行数据传送。
该串行口功能较强，既可作为全双工异步通信收发器使用，也可以作为同步移位器使用。
7. 中断控制电路8051单片机的中断功能较强，以满足控制应用的需要。
它共有5个中断源，即外中断2个，定时/计数中断2个，串行中断1个。
全部中断分为高级和低级共两个优先级别。
8. 时钟电路8051芯片内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需外接。
时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。
9. 位处理器单片机主要用于控制，需要有较强的位处理能力，因此，位处理器是它的必要组成部分，有些书中也把位处理器称为布尔处理器。
10. 内部总线上述这些部件通过总线连接起来，才能构成一个完整的计算机系统。
芯片内的地址信号、数据信号和控制信号都是通过总线传送的。
总线结构减少了单片机的连线和引脚，提高了集成度和可靠性。
3.2 8051单片机的封装与信号引脚1. 芯片封装形式8051有40引脚双列直插式DIP（Dual In Line Package）和44引脚方形扁平式QFP（Quad Flat Package）共两种封装形式。
其中双列直插式封装芯片的引脚排列及芯片逻辑符号参见图（3.2）图（3.2）2. 芯片引脚介绍● 输入/输出口线P0.0～P0.7 P0口8位双向口线P1.0～P1.7 P1口8位双向口线P2.0～P2.7 P2口8位双向口线P3.0～P3.7 P3口8位双向口线● 地址锁存控制信号ALE在系统扩展时，ALE用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器锁存起来，以实现低位地址在和数据的时分传送。
此外由于ALE是以1/6晶振频率的固定频率输出的正脉冲，因此，可以为外部时钟或外部定时脉冲使用。
●外部程序存储器读选通信号在外部ROM时低电平有效，以实现外部ROM单元的读操作。