原创电阻电容电感测试仪毕业论文设计.docx

1、原创电阻电容电感测试仪毕业论文设计编号： 毕 业 设 计题 目：电阻、电容、电感测试仪院 （系）： 应用科技学院 专 业： 电子信息工程 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发摘 要在使用电子元器件时，首先需要了解参数。采用传统的仪表进行测量时，首先要从电路板上焊开器件，再根据元件的类型，手动选择量程挡位进行测量，这样不仅麻烦而且破坏了电路板的美观。基于单片机控制实现的RLC测量仪可以在线测量、智能识别、量程自动转换等多种功能，大大提高测量仪的测量速度和精度，扩大了测量范围。因此这种RLC测量仪既可改善系统测量的性能，又保持了印刷电路的美观，较传统的测量仪还具有高度的智

2、能仪和功能的集成化，在未来的应用中将具有广阔的前景。本课题主要研究内容为设计一个基于单片机的RLC智能测量仪器，能够智能地识别出待测元件是电容、电感还是电阻；能精确测量出电阻、电容、电感的参数值，同时还能加入语音播报的功能；可以实现量程电阻的自动转换，无须人工选择档位；对测量仪进行扩充后还实现了二极管、三极管的测量。关键词：RLC测量仪；AT89S52；NE555 AbstractIn the use of electronic components, the first need to understand parameters.Using the traditional instrumen

3、t to measure, the first circuit board from a welding device, according to the type of components, manually select range Shift to measure, this is not only troublesome but also undermine The appearance of the circuit board. Based on SCM control to achieve the RLC-measuring instrument can measure, int

4、elligent identification, range automatic conversion, and other features, thereby greatly increasing the meter measuring speed and accuracy, expanded the range. So this RLC measuring instrument can improve the performance measurement system, and maintain the appearance of the printed circuit, the mor

5、e traditional measuring instrument also is and application in the future will topics for the design of research based on the RLC SCM smart measuring instruments, smart and able to identify components under test is capacitors, inductors or resistance; can be accurately measured resistors, capacitors,

6、 inductors of the parameters, while adding Voice of the broadcast function can be automatically converted range of the resistance, not artificial selection stalls; measuring instrument to carry out the expanded also to achieve the diodes, transistors measurement.Key words：RLC meter;AT89S52;NE555目 录引

7、言 11 硬件电路 21.1 设计要求 21.2 电路方框图及说明 21.3 各部分电路设计 21.3.1 电阻测量电路 21.3.2 电容测量电路 31.3.3 电感测量电路 41.3.4 多路选择开关电路 51.3.5 按键及显示电路 51.3.6 单片机模块 61.3.7 量程选择模块 71.3.8 电源模块 82 软件部分 82.1 主程序流程图 82.2 程序清单 93 相关元器件 193.1 元件清单 193.2 AT89S52资料 203.3 ICM7218资料 313.4 74LS390资料 323.5 CD4052资料 333.6 NE555资料 333.7 共阳4位LED数

8、码管资料 403.8 三极管相关资料 413.9 三端稳压管LM7805资料 423.10 继电器资料 434 调试总结 435 结论 44谢 辞 45参考文献 46附 录 47引言测量电子元器件集中参数R、C、L的仪表种类较多，方法也各有不同，但都有其优缺点。一般的测量方法都存在计算复杂、不易实现自动测量而且很难实现智能化。本测试仪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三点式振荡，这样就能够把模拟量近似的转换位数字量，而频率f是单片机很容易处理的数字量，这种数字化的处理一方面便于使仪表实现智能化。1 硬件电

9、路1.1 设计要求设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪，具体要求数据如下：（1）测量范围：电阻1001M；电容100PF10000PF；电感100UH10mH。（2）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知识所测元件的类型和单位。（3）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”；如电阻小于100欧姆则语音播报“电阻小于100欧姆”。1.2 电路方框图及说明系统分三大部分，既测量电路、通道选择和控制电路。如图1.2.1。图1.2.1 RLC测量仪电路方框图1.3 各部分电路设计1.3.1 电阻测量电路 电阻的测量采用“脉冲

10、计数法”，如图1.3.1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得到：Fx=1（ln2）(R2+2Rx)C1即：Rx=1(ln2)C1-R12电路分为2档: RH设置为高电平输出，RL设为低电平输出；1、 100Rx1000欧姆： R3=200欧姆；C14=0.22uF；Rx=(6.56*(1e+6)(2*fx)-3302 对应的频率范围为：2.8Kfx 16K 2、 1000Rx1M欧姆：R2=20k欧姆；C1=103PF； Rx =(1.44

11、3*(1e+8)(2*fx)-(1e+4)对应的频率范围为：141Hzfx6.8K图1.3.1 电阻测量电路1.3.2 电容测量电路 电容的测量同样采用“脉冲计数法”，如图1.3.2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;得到：Fx=13(ln2)R1*Cx即：Cx=13(ln2)R1*Fx电路分为2档:1、 R1560K欧姆：CL设置为高电平输出； R4=R6； Cx= (0.94*(1e+6) fx；对应的频率范围为：9.

12、4Kfx 0.94K。2、 R1100K欧姆： CH设置为高电平输出；R5=R6；Cx =(4.81*(1e+6) fx; 对应的频率范围为：480Hzfx 4.8K。图1.3.2 电容测量电路1.3.3 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，成为电容三点式电路。 Fx=1(2)即：Lx=1( 4*Fx*Fx)Lx=38*(1e+6) 图1.3.3 电感测量电路1.3.4 多路选择开关电路利用CD4052实现测量类别的转换，

13、CD4052是双4选一的模拟开关选择器件。当选择了某一通道的频率后，输出频率通过通过P35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RCL所对应产生的频率，通过计算得到要被测值。P13P14测量类别00Y0-R01Y1-L10Y2-C11*图1.3.4 多路选择开关电路1.3.5 按键及显示电路 按键和二极管分别表示不同类别的测量，如下表所示：按键二极管对应测试项KEY1L1测试RKEY2L2测试CKEY3L3测试L图1.3.5.1 测量选择与指示电路图1.3.5.2 显示模块1计数结果需要显示出来供人们读数， 74LS390能驱动七段数码管以十进制数

14、显示出来记数结果，如图：图1.3.5.3 显示模块21.3.6 单片机模块单片机系统连接如图1.3.6所示：图1.3.6 单片机模块1.3.7 量程选择模块包括电阻量程选择模块和电容量程选择模块，如图1.3.7.1和1.3.7.2所示：图1.3.7.1电阻量程选择模块图1.3.7.2 电容量程选择模块1.3.8 电源模块 电源模块如图1.3.8所示：图1.3.8 电源模块2 软件部分2.1 主程序流程图如图2.1所示：图2.1 主程序流程图2.2 程序清单#include #include absacc.(void) R_select = 1;初始化 C_select = 1; L_selec

15、t = 1; R_led = 1; C_led = 1; L_led = 1; Play = 1; Feedback = 1; while (1) *电阻* if (R_select =0 )测电阻 delay(2000);去抖动 if (R_select = 0) R_led = 0; C_led = 1; L_led = 1; F_B = 0;模拟开关电阻频率输出 F_A = 0; delay(20000); C_change = 1; R_change = 1;低量程 delay(50000); delay(50000); pl();测频 if (pinlv 164)是否需要转换(高量程