数字式电感测量仪设计文献综述
文献综述
文献综述数字频率计是一种基本的测量仪器，是用数字显示被测信号频率的仪器，被测信号可以是正弦波，方波或其它周期性变化的信号。
如配以适当的传感器，可以对多种物理量进行测试，比如机械振动的频率，转速，声音的频率以及产品的计件等等。
因此，它被广泛应用与航天、电子、测控等领域。
它的基本测量原理是，首先让被测信号与标准信号一起通过一个闸门，然后用计数器计数信号脉冲的个数，把标准时间内的计数的结果，用锁存器锁存起来，最后用显示译码器，把锁存的结果用LCD液晶显示出来。
根据数字频率计的基本原理，本文设计方案的基本思想是分为五个模块来实现其功能，即整个数字频率计系统分为分频模块、防抖电路、计数模块、锁存器模块和显示模块等几个单元，并对其进行编程，实现了闸门控制信号、计数电路、锁存电路、位选电路、段选电路、显示电路等。
而且，本设计方案还要求，被测输入信号的频率范围自动切换量程，控制小数点显示位置，并以十进制形式显示。
在电子测量领域中，频率测量的精确度是最高的，可达10—10E-13数量级。
因此，在生产过程中许多物理量，例如温度、压力、流量、液位、PH值、振动、位移、速度、加速度，乃至各种气体的百分比成分等均用传感器转换成信号频率，然后用数字频率计来测量，以提高精确度。
由于大规模和超大规模数字集成电路技术、数据通信技术与单片机技术的结合，数字频率计发展进入了智能化和微型化的新阶段。
其功能进一步扩大，除了测量频率、频率比、周期、时间、相位、相位差等基本功能外，还具有自捡、自校、自诊断、数理统计、计算方均根值、数据存储和数据通信等功能。
此外，还能测量电压、电流、阻抗、功率和波形等。
国际上数字频率计的分类很多。
按功能分类，因计数式频率计的测量功能很多，用途很广。
所以根据仪器具有的功能，电子计数器有通用和专用之分。
(1)通用型计数器：是一种具有多种测量功能、多种用途的万能计数器。
它可测量频率、周期、多周期平均值、时间间隔、累加计数、计时等；若配上相应插件，就可测相位、电压、电流、功率、电阻等电量；配上适当的传感器，还可进行长度、重量、压力、温度、速度等非电量的测量。
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。
数字式电感电容测量仪的设计
数字式电感电容测量仪的设计作者：何富运罗晓曙来源：《现代电子技术》2008年第22期摘要：在测量电感电容值时，传统的测量大都采用交流电桥法和谐振法。
然而这些方法通常采用刻度读数，读数不够直观。
着眼于对传统测量方式的改进，基于LC振荡电路原理，结合以AT89S51单片机为核心的频率测量电路，设计一种数字式电感电容测量仪,给出详细的电路原理和程序流程，对测量原理做了较详细的阐述。
基于LC振荡电路原理测量LC是本设计的创新之处。
关键词：电感电容；LC振荡电路；AT89S51；频率测量电路中图分类号：TP216文献标识码：B文章编号：1004373X(2008)2202002Design of Digital Inductance Capacitance Measuring ApparatusHE Fuyun,LUO Xiaoshu(Physics & Electronic Engineering College,Guangxi Normal University,Guilin,541004,China)Abstract：Measuring the value of the inductance capacitance in traditional measuring mostly utilizes AC bridge and resonance.But these methods often read the value by scale meter,so the display isn′t pared with the tra ditional method,the design of digital inductance capacitance measuring apparatus is based on the principle of LC oscillation circuit and the frequency measuring circuit which uses AT89S51 as the core.Detailed circuit principle and program diagram are given.The measuring principle is also expatiated in detail.The innovation of the design is measuring LC based on the principle of LC oscillation circuit.Keywords：inductance capacitance;LC oscillation circuit;AT89S51;frequency measuring circuit1 测量原理整个测量仪原理框图如图1所示，其测量原理为。
数字式电阻电容电感测试仪
数字温度计设计与总结报告摘要本设计以现场可编程逻辑器件FPGA(EP2C5T114)和TI公司的低功耗单片机MSP430F149为核心，设计并制作了简易数字式电阻、电容和电感测量仪。
系统采用伏安法自由轴测量原理；激励信号直接使用数字频率合成技术，产生失真度小、幅度稳定的正弦信号；采用全数字相敏检波技术，大大提高鉴相的精度；设计采用TI 公司推出的微功耗、高精度、24 位Δ－Σ型模数转换器ADS1255，提高了转换精度。
系统性能稳定，选用低功耗表贴器件，降低电路中的功耗，提高电源利用率，系统元件少，性价比高，具有很好的实用性。
用320*240液晶来显示预置参数和测量值，结合菜单显示方式以及独立式键盘控制，操作方便简洁。
关键词自由轴ADS1255 微功耗目录摘要 ................................................. 错误!未定义书签。
目录 ................................................. 错误!未定义书签。
一、方案论证与比较 ................................... 错误!未定义书签。
1、前置电路............................................ 错误!未定义书签。
2、信号源模块.......................................... 错误!未定义书签。
4、相敏检波模块........................................ 错误!未定义书签。
5、A/D采样模块 ........................................ 错误!未定义书签。
6、滤波器设计.......................................... 错误!未定义书签。
7、选用TI器件的依据，选型理由......................... 错误!未定义书签。
2010年TI杯四川大学生电子设计竞赛__简易RLC测量仪论文[1]
的投影：
在虚轴方向上的投影：
仿真波形：
双π/4 脉冲积分鉴相可推导出测量电压在实轴方向上的投影：
在虚轴方向上的投影：
仿真波形：
由推导公式及仿真波形可见， 用双π/4 脉冲积分鉴相的波形幅度较大 （2 2 倍） ，所以本设计采用这种方法。
2、理论分析与计算
自由轴法测量原理 图 2-1 中，R0 为信号源内阻，Rs 是标准电阻，Zx 为被测阻抗，A 为高输入 阻抗、高增益放大器，主要完成电流一电压变换功能。测量时，开关 S 通过程控
Zx UX U jU 2 ZS 1 Zs US U 3 jU 4
(1.1)
其中 U x 的大小反映了流经被测阻抗 Z x 上电流相量 I O 的大小。 上述测量实际上是先分别测出各个电压相量的两个分量， 然后再通过一系列运算 得到被测值 Z x 的数值。
图 1-1 伏安法测量原理 为了实现快速简单的测量我们选择伏安法方案。 而伏安法有固定轴法和自由 轴法两种实现方案，其区别在于图 2-1 中相敏检波器相位参考基准选取的不同。 实际相敏检波器的相位参考基准代表着坐标轴方向， 相敏检波器的输出就是待测 电压在坐标轴方向上的投影。 固定轴法要求相敏检波器的相位参考基准严格地与式(1．1)分母位置上的相 量一致，这样分母只有实部分量，使相量除法简化为两个标量除法运算。利用双 积分式 A/D 转换器的比例除法特性即可实现这一目的。这种方法的弱点在于：为 了固定坐标轴， 确保参考信号与信号之间的精确相位关系，硬件电路要付出相当 大的代价。自由轴法中相敏检波器的相位参考基准可以任意选择，即 x，y 坐标 轴可以任意选择，只要求保持两个坐标轴准确正交(相差 90 )，从而使硬件电路 简化，准确度也得以提高。 自由轴法中相敏检波有乘法型 D/A 鉴相和开关鉴相两种方案，由于鉴相前 端的直流容易产生漂移， 在乘法器中直流也会产生漂移，造成噪声的处理和滤波 都很麻烦，所以没有选择乘法鉴相。开关鉴相可采用单π/4 脉冲积分鉴相和双 π/4 脉冲积分鉴相，利用单π/4 脉冲积分鉴相可推导出测量电压在实轴方向上
实用数字电感测量仪设计与实现
Ｌｉ ｕ Ｘｉ ａ ｏ ｙ ａ ｎ，Ｙａ ｎ ｇ Ｚ ｈ ｉ ｊ ｉ ａ ｎ，Ｗ ａ ｎ ｇ Ｑｉ ｒ ｕ ｉ
（ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｔｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ４，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
测 试 仪 比对 的测 量 结 果 表 明 ， 该 电感 测 量 仪 测 量 速 度 快 ， 精 度较高 ， 操作 方便 ， 电路整 体结构 简单 ， 对 元 器 件 精度要求较低 ， 成本低廉 ， 非 常 适 用 于 高 校 电 子 电路 实 验 教 学 和 对 电 感 测 量 精 度 要 求 不 太 高 的 实 际 应 用 场 合 。此 外 通 过 修 改 单 片 机 的程 序 还 可 以轻 松测 量 待 测 器 件 的 阻 抗 ， 具 有 较 好 的 扩展 性 。
ｍｏ ｄ ｉ ｆ ｙ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｃ ｈ ｉ ｐ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｎ ｅ ａ ｓ ｉ ｌ ｙ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｏ ｂ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ，ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｓ ｇ ｏ ｏ ｄ ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ．
实用 数 字 电感 测 量 仪 设 计 与 实现
刘 小艳 ， 杨 志 坚 ，王 启 睿
电阻、电容、电感测试仪论文
在这里我们着重要介绍的是把电子元件的参数 R、C、L 转换成频率信号 f，然后 用单片机计数后在运算求出 R、C、L，并送显示，转换原理分别是 RC 振荡和 LC 三
电子竞赛 —具有语音功能的电阻、电容、电感测试仪
Electron－competition Specification
北京北阳电子技术有限公司
Technology for Easy Life
2 http：//
目录
具有语音功能的电阻、电容、电感测试仪 ....................................................................... 3
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。SPCE061A 的定时器可以利用外部时钟源来计数，这里我们将 RCL 的测量电路 产生的频率作为单片机 SPCE061A 的时钟源，通过计数则可以计算出被测频率在通过 该频率计算出各个参数。
关键词： SPCE061A 单片机 555 多谐振荡电路 电容三点式振荡
摘要 ..............................................................................................................................3 一、设计功能及要求 ...................................................................................................4
基于单片机控制的数字式电参数测试仪设计
ＹＵ Ｈｕ ｉ ｄ ｕ ａ ｎ ， ＷＡ ＮＧ Ｗｅ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ， Ｃ ＡＯ Ｙａ ｎ ， ＱＩ ＡＯ Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ， Ｊ Ｉ Ａ ＮＧ Ｃｈ ａ ｎ ｇ — ｓ ｈ ｕ ｎ
（ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｈ ｅ ｆ ｅ ｉ ２ ３ ０ ６ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｔ Ｌ Ｃ ２ ５ ４ ３及集 成运算 放大 器 Ｌ Ｍ３ ２ ４ ，实现 了 电阻 、电压 、电流 和频率等 测量 功能 ， 可 由数码 显示 数值 ．系
ｌｅ ｆ ｘ ｉ ｂ ｌ ｅ ｓ ｃ ｅ ｎ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ， ｆ ａ ｓ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ， ｇ ｏ ｏ ｄ ｒ ｅ ａ ｌ － ｔ ｉ ｍｅ ， ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ， ｓ ｔ ｒ ｏ ｎｇ ａ ｎ ｔ ｉ — ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ， ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｓ ｖｅ ｒ ｙ ｇ ｏ ｏ ｄ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ．
２ ０ １ ３ 年 １ ０月
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数字式电感测量仪设计系别：信息工程系年级： 2009 级专业：电子信息科学与技术姓名：学号：20年 5 月10 日数字电感测量仪设计一、前言在社会快速发展、竞争激烈的今天，提高生产效率、降低工艺流程成本、最大限度地满足生产要求将直接决定各企业工厂能否紧跟社会脚步、赢得时间、占得市场，甚至将决定着企业的生死存亡。
为此，小巧多功能产品无疑扮演着重要角色，如手机，MP3,MP4,手持式示波器等小型化产品，已成为市场的主流电子产品。
现代电子产品正在以前所未有的速度革新，向着功能多样化、体积最小化，功耗最低化的方向迅速发展，它与传统电子产品在设计上的显著区别，一是大量使用大规模可编写芯片，以提高产品性能，缩小产品体积，降低产品功耗；二是广泛运用现代计算机技术，以提高电子产品设计的自动化程度，缩短开发周期，提高产品的竞争力。
单片机的微小体积和极低的成本，可广泛地嵌入到电子系统，自动化、舰船、个人信息终端及通信产品等方方面面，成为现代控制系统中最重要的智能化工具。
将现代控制技术合理运用于工业与日常生活是人们一直追求的目标。
在科技高度发达的当今社会，集成多功能产品为人们通讯，测量，记录节省了物力和时间，不必像从前为了测量某个参数携带一组很大，很复杂的设备，取而代之的是小型化，多功能，操作简单的便携式仪器。
它具有微功耗、全集成化、智能化、高精度、高性能、高可靠性和低价格等优点。
二、主题2.1 单片机2.1.1 单片机概述单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
2.1.2 单片机的特点单片机以其卓越的性能，得到了广泛的应用，以深入到各个领域。
单片机应用在检测、控制领域中，具有如下特点：1）STC89C52与MCS-51系列的单片机在指令系统和引脚上完全兼容；2）内有8k字节在线可重复编程快擦写程序存储器；3）静态工作,工作范围:0Hz～24MHz；4）128×8位内部RAM；5）32位双向输入输出线；6）两个十六位定时器/计数器7）5个中断源,两级中断优先级；8）1个全双工的异步串行口；9）闲置和掉电两种工作方式。
10）内振荡器和时钟电路2.1.3 单片机的发展趋势现在可以说单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，依存互补，为单片机的应用提供了广阔的天地。
纵观单片机的发展过程，可以预见单片机的发展趋势大致有：1.低功耗CMOS化MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。
像80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。
CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于应用在要求低功耗的场合。
所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。
2.微型单片化现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、并行和串行通信接口、中断系统、定时电路、时钟电路等集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就更强大。
甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。
此外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。
现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中SMD(表面封装)越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。
3.主流与多品种共存现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以80C51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond 系列单片机。
所以80C51为核心的单片机占据了半壁江山。
而Microchip公司的PIC精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头，中国台湾的HOLTEK公司近年的单片机产量与日俱增，以其质优价廉的优势，占据一定的市场分额。
此外还有MOTOROLA公司的产品，日本几大公司的专用单片机。
在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补、相辅相成、共同发展的道路。
2.1.4 单片机最小系统所谓的单片机最小系统就是仅仅具有程序存储器、时钟及复位电路的单片机系统。
单片机最小系统如图2.1所示。
图 2.1 单片机的最小系统硬件设计是指对单片机最小系统的电路设计。
一般包括两大部分的内容：一是单片机系统扩展部分的设计，包括存储器扩展及接口扩展。
二是各种信号功能模块的设计,如信号测量功能模块、通信功能模块等。
通常，硬件设计时应遵循以下几点原则：1）尽可能选择标准化、模块化的典型电路，提高设计的成功率和结构的灵活性。
2）系统扩展和配置应充分满足系统功能要求,并留有余地,以便进行二次开发。
3）系统中相关的元器件应尽可能做到性能匹配。
硬件设计的步骤大致如下：1）对系统硬件每一功能模块绘出详细的电原理图。
2）选择好各类元器件，设计制作印刷电路板。
3）加工组装样机。
4）对样机硬件进行静态调试。
2.1.5 STC系列单片机的性能概述STC公司的单片机主要是基于8051内核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好，抗干扰强.2.1.6 STC89C52引脚结构及功能单片机有40个引脚，，STC89C52的主要管脚说明如下：1）VCC：供电电压。
2）GND：工作地。
3）P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
4）P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
5）P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
6）P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为STC89C52的一些特殊功能口，如表2.1所示。
7）RST：复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
8）PROGALE/：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR的8EH地址上置0。
此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC 指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
9）PSEN：外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
10）VPPEA/：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
11）XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
12）XTAL2：来自反向振荡器的输出。
2.2 DS18B20温度传感芯片DS18B20特性：1）、适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电2）、独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯3）、DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温4）、DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内5）、温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃6）、可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温7）、在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms 内把温度值转换为数字，速度更快8）、测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC 校验码，具有极强的抗干扰纠错能力9)、负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
DS18B20内部结构如图2.2所示：图2.42DS18B20内部结构图DS18B20引脚定义，如图2.3所示：(1)GND 为电源地；(2) DQ 为数字信号输入/输出端；(3)VCC 为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。