rcl测试仪.ppt

设计功能及要求 测量范围： 电阻100Ω～1MΩ； 电容100pF～10000pF； 电感100μH～10mH。 测量精度：±5% 制作4位数码管显示器，显示测量数值，并用发光二极管分别指示所测元件的类型和单位 设计功能及要求 基本完成以上具体要求； 使用三个按键分别控制R、C、L的测试； 红、黄、绿三个二极管分别代表三种类别的测试； 加入语音播报功能：如测量结果为6.8K欧姆则语音播报“六点八K欧姆”；如果电阻小于100欧姆则语音播报“电阻小于100欧姆”。 具有语音功能的RCL测试仪 摘要 本系统是通过凌阳的16位单片机SPCE061A测量电阻、电容和电感对应振荡电路所产生的频率实现各个参数的测量，一方面测量精度较高，另一方面便于使仪表实现自动化，而且还能加入语音播报的功能使其更加智能化。 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。 SPCE061A单片机简介 16位微控制器：16位加法运算、16x16位硬件乘法、DSP的内积滤波运算 CPU最高时钟达到49MHZ 内建32k字的Flash程序存储器、2k字的SRAM数据存储器 2个16位I/O端口 7路AD转换通道 1路音频AD转换通道 SPCE061A单片机简介 内置MIC放大电路和动态增益(AGC)放大电路 2路电流输出的DA转换通道 2个定时器 实时实钟 低电压复位、低电压监测 内置在线仿真接口 （一）方案设计与论证 （二）系统硬件电路设计 电阻测量电路 电阻的测量采用“脉冲计数法” 如下图所示由555电路构成的多谐振荡电路，通过计算振荡输出的频率来计算被测电阻的大小。 ?555接成多谐振荡器的形式，其振荡周期为： T=t1+t2=（ln2）（R1+Rx）*C1+（ln2）Rx*C1 得出： 即： 电路分为2档: 电阻测量电路 100≤Rx1000欧姆： IOA5设置为高电平输出 IOA7设置为低电平输出R2=200欧姆;C2=0.22uF Rx=(6.56*(1e+6))/(2* fx)-330/2 对应的频率范围为： 2.8K ≤ fx 16K 1000≤Rx1M欧姆：IOA6设置为高电平输出 IOA8设置为低电平输出 R1=20k欧姆；C1=103PF Rx=(1.443*(1e+8))/(2*fx)-(1e+4) 对应的频率范围为： 141Hz ≤fx 6.8K 电阻测量电路 电容测量电路 电容的测量同样采用“脉冲计数法”，如下图所 示由555电路构成的多谐振荡电路，通过计算振 荡输出的频率来计算被测电容的大小。 555接成多谐振荡器的形式，其振荡周期为： T=t1+t2=（ln2）（R1+R2）*Cx+（ln2）R2*Cx 我们设置R1=R2; 得出： 即： 电容测量电路 电路分为2档: R1=510K欧姆：IOA10设置为高电平输出 R6=R4 Cx=(0.94*(1e+6))/fx 对应的频率范围为：0.94K ≤ fx 9.4K R1＝100K欧姆： IOA9设置为高电平输出 R6=R5； Cx =(4.81*(1e+6))/ fx； 对应的频率范围为： 480Hz ≤fx 4.8K 电容测量电路 电感测量电路 电感的测量是采用电容三点式振荡电路来实现 的。三点式电路是指：LC回路中与发射极相连的 两个电抗元件必须是同性质的，另外一个电抗元 件必须为异性质的，而与发射极相连的两个电抗 元件同为电容时的三点式电路，称为电容三点式 电路。 ? 得出： 即： ? Lx=(38*(1e+6))/ f02 电感测量电路 多路选择开关电路 利用CD4052实现测量类别的转换见下表,当 选择了某一通道的频率后，输出频率通过IOB4 作为CPU定时器的时钟源并开始计数，当计数到 3秒后读出计数器的值，除以3就得到了被测 R/C/L所对应产生的频率，通过计算得到被测值。 多路选择开关电路 按键及二极管显示电路 按键和二极管分别表示不同类别的测量， 如下表所示 ： 按键及二极管显示电路 数码管显示电路 数码管显示电路 音频输出电路 语音播报测量结果，当测试结果显示相 对较稳定后开始播报测试结果。 音频输出电路 音频输出部分的电路是由DAC输出引脚21或 22经语音集成放大器SPYOO30放大，然后输出经 过SPYOO30放大，然后输出. SPY0030是凌阳的芯片，相当于LM3