简易数字电容表的设计教程.doc

石家庄铁道大学四方学院毕业设计 The Design of Simple Digital Capacitor Published 2013届 电气工程 系 专　　业 电气工程及其自动化 学　　号 学生姓名 指导老师 完成日期 201年月2日学生姓名 学号 班级 专业 电气工程及其自动化 毕业设计题目 指导教师姓名 指导教师职称 评 定 成 绩 指导教师 得分 评阅人 得分 答辩小组组长 得分 成绩： 院长(主任) 签字： 年 月 日 题　目 数字电容表 学生姓名 学号 21 班级 1 专业 电气工程及其自动化 承担指导任务单位 电气工程系 导师 姓名 导师 职称 讲师 一、主要内容 设计一个可以直接测量无极性电容容量值的仪表，，通过字符液晶显示测量对象的测量对象的电容值。 二、基本要求 单片机建议选用STC12C520XAD系列SKDIP28封装。字符液晶选用LCD1602A。 如果需要用到运放，可以选用LM358或324。 三、主要技术指标 测量范围：100Pf—100nf 精度要求：误差不大于20% 显示要求：保留1位小数点，单位用N。 供电：9V万用表干电池或用DC9-12V电源代替 论文正文不少于1万字，查阅文献资料不少于10篇，其中外文文献2篇以上，翻译与课题有关的外文资料不少于3000汉字。 四、电路提示： 建议用振荡法测量，其他方法也可以。 被测电容范围较大，选用振荡电路时，要考虑这个因素。 用外部中断测量震荡频率，然后计算电容值。 必要时可用施密特触发器对信号整形。 五、进度计划 1周—第3周 收集资料，完成开题报告 第4周 需求分析，概要设计 第5周—第7周 详细设计 第8周 中期检查 第9周—第12周 写论文 第13周—第14周 定稿 第15周—第16周 教研室主任签字 时　间 　　 年　 月 日 毕业设计开题报告 题 目 数字电容表 学生姓名 学号 班级 专业 电气工程及其自动化 一、研究背景 随着计算机的更新与发展，大大促进了工业信息化自动化的发展，数字电容表的优越性日益表现出来。由于它具有功能强、体积小、功耗低、价格便宜、工作可靠、读数方便，精度高等特点，因此特别适用于工业控制或与控制有关的数处理系统，越来越广发被各个领域和项目采用。它的结构和特点决定了他的强大用途，使得它在智能仪表、仪器、小型检测及控制系统、家用电器中大展身手，倍受青睐。因此掌握好精密型数字电容表制作的一般设计方法，对于工程设计和开发有十分重要的指导意义。 数字电容表的发展与模拟电路、数字电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个阶段的发展，到位处理器的出现，使数字电容表的性能产生了质的飞跃。 本文设计的基于单片机的数字电容表，其主要构成采用的是单片机和字符液晶LCD1602A。它具有功能强、体积小、功耗低、价格便宜、工作可靠、读数方便，精度高等特点，因此特别适用于工业控制或与控制有关的数据处理系统。集成芯片比分立元器件控制电路具有更简单，更可靠的特点和易于调试的优点，可以提高电容表工作的可靠性和性能指标。 二、国内外研究现状 1．国外研究现状及特点： 国外的产品集成化，世界著名电子测量仪器厂商美国福禄克(Fluke)公司2月24日在北京宣布:新研制双通道、手持式Fluke123工业示波表正式进入中国市场,为机床、仪器、电源和控制系统故障诊断提供了便捷的工具。 Fluke 123集示波器、万用表和记录仪于一体,有26种示波器和万用表测量功能;一对测量导线可满足波形、数字多用表、电容、电阻和通断性全部测量功能的需要,操作简便;独特的即触即测功能,快速发现故障;可检查调速驱动系统输出电压和电流,给出电压、频率、电流、占空比的读数及电压、电流波形;通过产品安全性的UL认证;采样模式有正常、单次、滚动、包络和平滑;仅重2.5磅,轻松握在手中;采用了Flex Core新技术和ASICs专用芯片;有英文和中文帮助信息;可应用于电子、机械、厂化、电力、冶金等领域。 目前国外的数字电容表向着结构更小，更美观，更实用，用户不需要扩充资源就可以更方便的使用，不仅是开发简单，产品小巧美观，同时系统也更加稳定，对数字电容表的研究