電阻電容測試儀結(jié)題報(bào)告表

1、項(xiàng)目編號10電子工程學(xué)院創(chuàng)新項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告 項(xiàng)目名稱： 簡易電阻、電容測試儀 項(xiàng)目成員： 項(xiàng)目聯(lián)系人： . 所在班級： 結(jié)題日期： 2015年6月 電子工程學(xué)院 二一一年五月制電子工程學(xué)院創(chuàng)新項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告項(xiàng)目編號：10 填表日期： 2015 年 6 月 6 日以下內(nèi)容由學(xué)生填寫項(xiàng)目名稱：簡易電阻、電容測試儀項(xiàng)目來源： 學(xué)院發(fā)布 學(xué)生自擬項(xiàng)目時(shí)間2014 年 7 月至 2015 年 6 月項(xiàng)目組成員：（按工作量排序）姓名學(xué)號電話主要負(fù)責(zé)內(nèi)容總結(jié)報(bào)告總結(jié)報(bào)告1.項(xiàng)目總體情況介紹1.1本創(chuàng)新項(xiàng)目的研究內(nèi)容：設(shè)計(jì)可靠，安全，便捷的電阻，電容測試儀1.2研究的預(yù)期目標(biāo)： 本設(shè)計(jì)主要由電阻測試模塊、電容測試

2、模塊、控制模塊、顯示模塊幾大功能模塊組成。并通過STC89C51單片機(jī)進(jìn)行頻率測量和計(jì)算以及對系統(tǒng)的控制,實(shí)現(xiàn)對電阻、電容的測試并在LCD1602上顯示其測試結(jié)果。 1.3項(xiàng)目進(jìn)展情況：1.3.1資料收集 通過在圖書館的查詢和網(wǎng)上瀏覽，我們找到了有關(guān)單片機(jī)的書籍MCS_51單片機(jī)原理及應(yīng)用，51單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)踐和單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理、借口及應(yīng)用；同時(shí)通過電子實(shí)驗(yàn)的課題學(xué)習(xí)，我們掌握了555多諧振蕩器的功能。1.3.2硬件資源規(guī)劃和購買 根據(jù)設(shè)計(jì)所需，資金問題及市場上資源購買可行性的綜合考慮，我們把將要購買的物品選定為51單片機(jī)，555芯片，顯示屏，電阻電容若干等等。1.3.3硬件設(shè)計(jì)及仿真

3、1.3.3.1電阻測量 本設(shè)計(jì)采用555多諧振蕩器的振蕩頻率由構(gòu)成它的電容電阻確定的原理，確定其中電容的值，并由單片機(jī)識別振蕩頻率的方法，求出未知電阻。電容C1的充電所需的時(shí)間，即脈沖維持時(shí)間： (2-1)放電所用時(shí)間，即脈沖低電平時(shí)間： (2-2)所以由公式(2-1)和(2-2)可得脈沖周期時(shí)間為： (2-3)根據(jù)公式(2-3)可得輸出脈沖頻率為： (2-4)則，第一個(gè)量程100Rx10000:R1=330,C1=4.7uF，如圖2-1所示：圖2-1 電阻小量程測試第二個(gè)量程10000Rx10M:R1=18K，C1=1nF，如圖2-2所示：圖2-2 電阻大量程測量 1.3.3.2電容測量知其

4、振蕩周期為： (2-5)得出： (2-6)即： (2-7)為使頻率在單片機(jī)高精度測量范圍內(nèi)，我們同樣設(shè)計(jì)了兩路電路，取值分別為第一量程： 選取：；如圖2-3所示。圖2-3 電容小量程測量實(shí)現(xiàn)圖第二量程： 選?。?；如圖2-4所示。圖2-4 電容大量程測量實(shí)現(xiàn)圖1.3.3.3 控制模塊及顯示模塊設(shè)計(jì)圖2-5 1602與單片機(jī)接口的連接圖本設(shè)計(jì)使用的1602液晶為5V電壓驅(qū)動(dòng)，帶背光，可顯示兩行，每行16個(gè)字符，不能顯示漢字，內(nèi)置含128個(gè)字符的ASCII字符集字庫，只有并行接口，無串行接口。1602與單片機(jī)接口的連接圖如圖2-5所示。單片機(jī)引腳說明（如圖2-6所示）：圖2-6 單片機(jī)引腳說明圖16

5、02接口說明：（如表2-1所示）表2-1 1602液晶模塊接口說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)口2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)口3VQ液晶顯示對比度調(diào)節(jié)11D4數(shù)據(jù)口4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端（H/L）12D5數(shù)據(jù)口5R/W讀寫選擇端（H/L）13D6數(shù)據(jù)口6E使能信號14D7數(shù)據(jù)口7D0數(shù)據(jù)口15BLA背光燈電源正極8D1數(shù)據(jù)口16BLK背光燈電源負(fù)極1602寫操作時(shí)序圖：（如圖2-7所示）圖2-7 1602寫操作時(shí)序圖1602讀操作時(shí)序圖：（如圖2-8所示）圖2-8 1602讀操作時(shí)序圖1.3.4軟件程序設(shè)計(jì)（如表2-9所示）圖2-9針對51單片機(jī)控制部分所編寫的程序

6、見附錄。1.3.5 實(shí)物焊接一，整理元件清單如圖2-10所示：圖2-10 元件清單二，焊接硬件電路部分如圖2-11所示： 圖2-11硬件電路焊接部分目前由于無法完成對針對51單片機(jī)程序的燒寫，故電路的軟件部分尚無法完成，無法調(diào)試。2.項(xiàng)目中采取的主要技術(shù)手段和方法，取得的重要成果2.1主要技術(shù)及方法主要技術(shù)：本項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)過程中主要用到的技術(shù)有：multisim的電路設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)，電路焊接技術(shù)與51單片機(jī)開發(fā)技術(shù)。主要方法： 利用RC和555定時(shí)器組成的多諧振蕩電路，通過測量輸出振蕩頻率的大小即可求得電阻、電容的大小，如果固定電路參數(shù)值，該方案硬件電路實(shí)現(xiàn)簡單，能測出較寬的量程范圍，能夠較好滿足

7、題目的要求。 我們把電子元件的集中參數(shù)R、C轉(zhuǎn)換成頻率信號f,然后用單片機(jī)計(jì)數(shù)后在運(yùn)算求出R、C的值，并送顯示，轉(zhuǎn)換的原理分別是RC振蕩。其實(shí)，這種轉(zhuǎn)換就是把模擬量進(jìn)擬地轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，頻率f是單片機(jī)很容易處理的數(shù)字量，這種數(shù)字化處理一方面便于使儀表實(shí)現(xiàn)智能化，另一方面也避免了由指針讀數(shù)引起的誤差。2.2取得成果 本次項(xiàng)目所取得的成果有：一、順利完成電路的設(shè)計(jì)和仿真，并在電路板上實(shí)現(xiàn)；二、通過對電路的總體統(tǒng)籌，將51單片機(jī)的程序編寫完成。2.3硬件實(shí)物照片：（如圖2-12和2-13所示）圖2-12 實(shí)物正面圖圖2-13 實(shí)物反面圖3.項(xiàng)目組成員各自的工作和貢獻(xiàn)3.1項(xiàng)目前期劉佳妮：在圖書館查詢相

8、關(guān)書籍如：MCS_51單片機(jī)原理及應(yīng)用，51單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)踐和單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理、借口及應(yīng)用；李金蓉：通過上網(wǎng)查詢相關(guān)技術(shù)及原理3.2項(xiàng)目中期劉佳妮：主要負(fù)責(zé)方案的電路設(shè)計(jì)及仿真、報(bào)告的編寫李金蓉：擬出項(xiàng)目所需元器件、報(bào)告的修改3.3項(xiàng)目后期劉佳妮：負(fù)責(zé)元器件的購買、元器件焊接、程序編寫、程序的調(diào)試、報(bào)告的編寫李金蓉：元器件組裝、程序調(diào)試、報(bào)告完善4.工作總結(jié)通過本次項(xiàng)目實(shí)踐，對測量電阻、電容電路的設(shè)計(jì)、仿真、電路實(shí)現(xiàn)等過程，進(jìn)一步鞏固了對multisim的熟練使用，了解了電路排版，焊接的一些注意事項(xiàng)，并學(xué)習(xí)單片機(jī)的有關(guān)內(nèi)容以及單片機(jī)的C語言開發(fā)實(shí)現(xiàn)等等，但是項(xiàng)目的進(jìn)行仍然遇到一些問題和

9、困難，致使最后項(xiàng)目的預(yù)期成果沒有完成。附錄：/初始化#include <reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define ulong unsigned long#definePI 3.1415926uchar code table18="Welcome!"uchar table216="f(Hz)="uchar table316="R(Ohm)="uchar table416="C(pF)="uchar num,a=0

10、,th0,tl0;uint C;ulong f,R;sbit lcden=P24;/液晶使能端 sbit lcdrs=P25; /液晶數(shù)據(jù)命令選擇端sbit key_Rl=P10; /測量電阻小量程按鍵sbit key_Rb=P11; /測量電阻大量程按鍵sbit key_Cl=P12; /測量電容小量程按鍵 sbit key_Cb=P13; /測量電容大量程按鍵sbit Rl_out=P14;/測量電阻小量程信號輸入sbit Rb_out=P15;/測量電阻大量程信號輸入sbit Cl_out=P16;/測量電容小量程信號輸入sbit Cb_out=P17;/測量電容大量程信號輸入/聲明子函

11、數(shù)void delayms(uint xms);/延時(shí)函數(shù)void write_com(uchar com); /液晶寫命令函數(shù)void write_data(uchar date);/液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù) void led_init();/液晶初始化函數(shù)void t_init();/定時(shí)器0初始化函數(shù)void keyscan();/鍵盤檢測函數(shù)(確定被測元件為電阻、電容或電感)void display_f(ulong f); /頻率顯示函數(shù)void display_R(ulong R); /電阻顯示函數(shù)void display_C(uint C); /電容顯示函數(shù)void display_L(ui

12、nt L); /電感顯示函數(shù)/主函數(shù)void main() led_init(); t_init(); keyscan(); write_com(0x01); while(1) display_f(f);switch(a) case 1:R=(ulong)(5000000.0/0.6931472/f-150+0.5);display_R(R);break; case 2: R=(ulong)(5000000.0/0.6931472/f-150+0.5);display_R(R);break; case 3: C=(int)(100000000.0/153/0.6931472/f+0.5);di

13、splay_C(C);break; case 4: C=(int)(100000000.0/153/0.6931472/f+0.5);display_C(C);break; /中斷函數(shù)void T0_count() interrupt 1 switch(a) case 1:while(Rl_out); while(!Rl _out); TH0=0; TL0=0; while(Rl _out); while(!Rl _out); th0=TH0; tl0=TL0; TR0=0; break; case 2:while(Rb_out); while(!Rb_out); TH0=0; TL0=0;

14、while(Rb _out); while(!Rb _out); th0=TH0; tl0=TL0; TR0=0; break;case 3:while(Cl_out); while(!Cl _out); TH0=0; TL0=0; while(Cl _out); while(!Cl _out); th0=TH0; tl0=TL0; TR0=0; break; case 4:while(Cb_out); while(!Cb _out); TH0=0; TL0=0; while(Cb _out); while(!Cb _out); th0=TH0; tl0=TL0; TR0=0; break;

15、f=1000000.0/1.085069/(th0*256+tl0)+0.5;/延時(shí)函數(shù)void delayms(uint xms) uint i,j; for(i=xms;i>0;i-)for(j=110;j>0;j-);/液晶寫命令函數(shù)void write_com(uchar com) lcdrs=0; P0=com; delayms(5); lcden=1; delayms(5); lcden=0;/液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù)void write_data(uchar date) lcdrs=1; P0=date; delayms(5); lcden=1; delayms(5); lcd

16、en=0;/液晶初始化函數(shù)void led_init() lcden=0; write_com(0x38);/設(shè)置16×2顯示，5×7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口 write_com(0x0c);/設(shè)置開顯示，不顯示光標(biāo) write_com(0x06);/寫一個(gè)字符后地址指針加1 write_com(0x01);/顯示清0，數(shù)據(jù)指針清0 write_com(0x80);/顯示歡迎界面 for(num=0;num<8;num+) write_data(table1num); delayms(5); /定時(shí)器0初始化函數(shù)void t_init() TMOD=0x01;/設(shè)置定時(shí)器0

17、工作方式1(M1M0=0x0001) TH0=0;/裝初值 TL0=0; EA=1;/開總中斷 ET0=1;/開定時(shí)器0中斷 TR0=1;/啟動(dòng)定時(shí)器0/鍵盤檢測函數(shù)(確定被測元件為電阻、電容或電感)void keyscan() if(key_Rl=0) delayms(10);if(key_Rl=0) a=1; else if(key_Rb=0) delayms(10); if(key_Rb=0) a=2; else if(key_Cl=0) delayms(10); if(key_Cl=0) a=3; else if(key_Cb=0) delayms(10); if(key_Cb=0)

18、a=4; elsewhile(key_R&&key_C&&key_L);/按鍵按下時(shí)退出死循環(huán)/頻率顯示函數(shù)void display_f(ulong f) uchar count=0; ulong f0; f0=f; while(f) f=f/10; count+; for(num=5+count;num>5;num-) table2num=f0%10+48;f0=f0/10; write_com(0x80); for(num=0;num<6+count;num+) write_data(table2num);delayms(5); /電阻顯示函數(shù)void display_R(ulong R) uchar count=0; ulong R0; R0=R; while(R) R=R/10; count+; for(num=6+count;num>6;num-) table3num=R0%10+48;R0=R0/10; write_com(0x80+0x40); for(num=0;num<7+count;num+) write_data(table3num);delayms(5); /電容顯示函數(shù)void display_C(uint C) uchar count=0; uint C0; C0=C; while