电容测量仪设计说明书详解.docx

《单片机技术》课程设计说明书电容测量仪学 院：电气与信息工程学院学生姓名： 唐慧 指导教师： 王韧职称 副教授专 业： 电气工程及其自动化班 级： 电气1301班学 号：1330140126完成时间： 2016年06月 湖南工学院《单片机技术》课程设计课题任务书学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化指导教师王韧学生姓名唐慧课题名称电容测量仪内容及任务一、设计任务设计一个基于单片机的电容测量仪。二、设计内容1、电容测量仪的硬件系统（1）、单片机最小系统模块（2）、供电模块（3）、显示模块（4）、外围测量电路2、电容测量仪的软件系统（1）、定时器/计数器程序模块（2）、显示程序模块（3）、按键处理程序模块（4）、控制与计算程序模块三、设计要求电容测量仪上电或按键复位后能自动显示系统提示符“S.”或其它开启标示符，进入准备工作状态。电容测量仪可通过LCD1602液晶屏或数码管来显示当前测量值；当把待测的元件插上测试端子后，按下按键即开始进行相应测量。主要参考资料[1]李广弟.单片机基础[M].第3版.北京：北京航空航天大学出版社，2003.6.[2]李全利.单片机原理及应用（C51编程）[M].北京：高等教育出版社，2012.12.[3]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计[M].第4版.北京：北京航空航天大学出版社，2003.6.　　　[4]李光飞.单片机C程序设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社，2003.01.[5]李光飞.单片机课程设计实例指导[M].北京:北京航空航天大学出版社，2004.9.教研室意见教研室主任：（签字）年月日摘 要当前现代化电子市场正朝着快速及便利同时大容量的方向发展，现代电子产品几乎能运用到社会的各个领域当中，有力的推动了社会现代化的发展。同时，电子产品也被要求以更快速度的升级和更快速的处理。在电容测量仪系统硬件设计中，以AT89S52单片机为核心，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AT89S52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，最后通过数码管显示测量值。在电容测量仪系统软件设计中，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。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。做出实物，通过实验测试，结果表明电容测量仪样机的功能和指标达到了设计要求。关键词：555多谐振荡电路；单片机；三位数码管目 录1 绪论11.1 电容测量仪研究意义11.2 实现功能11.3 总体方案介绍11.4 工作原理说明22 电容测量仪硬件系统设计32.1 AT89S52单片机简介32.2 电源电路42.3 复位电路42.4 晶振电路52.5 下载电路62.6 数码管显示电路62.7 RC振荡电路72.7.1 555定时器的简介72.7.2 RC振荡电路92.8 电路原理图112.9 实物图112.10 元器件清单113 电容测量仪软件系统设计123.1 单片机片外资源123.2 主程序模块123.3 数码管显示模块133.4 按键程序模块133.5 频率测量模块143.6 系统程序清单144 设计结果及误差分析154.1 电容测量仪使用说明154.2 电容测量仪调试结果154.3 电容测量仪误差分析164.4 设计结论164.5 设计体会16结束语17参考文献18致谢19附录20附录A 电路原理图20附录B 电路实物图23附录C 元器件清单24附录D 程序清单251 绪论1.1电容测量仪研究意义近年来，测试仪器行业已经越过低谷阶段，重新回到了快速发展的轨道，尤其最近几年，中国本土仪器取得了长足的进步，特别是通用电子测量设备研发方面，与国外先进产品的差距正在快速缩小，对国外电子仪器巨头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟技术的发展，为中国的测试测量仪器行业带来了新的契机，加上各级政府日益重视，以及中国自主应用标准研究的快速进展，都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计年鉴中可以看出，中国的测试测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中，无疑催生出了许多测试行业新创企业，也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品。由于测量电容方法多并具有一定的复杂性，所以电容测量仪的设计是在参考555定时器基础上拟定的一套自己的设计方案。是尝试用555定时器将被测参数转化为频率，这里将电容的测量电路产生的频率送入AT89S52的计数端端口，通过