基于ATmega128L單片機(jī)的數(shù)字式RLC測(cè)量?jī)x畢業(yè)論文.doc

基于基于 ATmega128LATmega128L 單片機(jī)的單片機(jī)的 數(shù)字式數(shù)字式 RLCRLC 測(cè)量?jī)x畢業(yè)論文測(cè)量?jī)x畢業(yè)論文 目錄 1 引言引言 1 2 任務(wù)介紹與方案論證任務(wù)介紹與方案論證 1 2 1 任務(wù)介紹 1 2 2 設(shè)計(jì)方案介紹 1 2 2 1 電阻測(cè)量方案選擇 1 2 2 2 電容測(cè)量方案選擇 2 2 2 3 電感測(cè)量方案選擇 3 2 2 4 單片機(jī)方案選擇 3 2 2 5 顯示模塊方案選擇 3 2 2 6 量程切換模塊方案的選擇 4 3 主要器件介紹主要器件介紹 4 3 1 ATMEGA128L 單片機(jī)的介紹 4 3 2 液晶顯示模塊介紹 5 3 3 ADVFC32 壓頻簡(jiǎn)介 6 3 4 OP07 芯片的簡(jiǎn)介 7 3 5 555 電路的結(jié)構(gòu)組成和工作原理 7 3 6 OPA820 芯片介紹 8 3 7 TLV3502 芯片介紹 8 4 硬件電路介紹硬件電路介紹 9 4 1 測(cè)量?jī)x的系統(tǒng)框架 9 4 2 ATMEGA128L 單片機(jī)電路圖的設(shè)計(jì) 9 4 3 測(cè)量電路的設(shè)計(jì) 10 4 3 1 電阻測(cè)量電路設(shè)計(jì) 10 4 3 2 電容測(cè)量電路設(shè)計(jì) 12 4 3 3 電感測(cè)量電路設(shè)計(jì) 12 4 4 繼電器自動(dòng)換擋電路 13 4 5 電源設(shè)計(jì)電路 14 4 6 鍵盤(pán)電路 15 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16 5 1 軟件整體設(shè)計(jì) 16 5 2 測(cè)量模式程序設(shè)計(jì) 17 6 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試 18 6 1 硬件調(diào)試 18 6 2 軟件調(diào)試 18 6 3 系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù) 18 6 3 1 測(cè)試儀器 18 6 3 2 電阻測(cè)試數(shù)據(jù) 19 6 3 3 電容測(cè)試數(shù)據(jù) 19 6 3 4 電感測(cè)試數(shù)據(jù) 20 6 4 誤差分析 20 7 結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ) 20 致謝致謝 21 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 22 附錄附錄 23 附錄 A 作品實(shí)物圖 23 附錄 B 主程序 24 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 0 1 引言引言 目前 單片機(jī)技術(shù) 1 在智能化測(cè)量?jī)x表 2 中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用 利用單片 機(jī)可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表的自動(dòng)化和智能化 并能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理以達(dá)到儀表的高 精度和高可靠性 RLC 測(cè)量?jī)x是一種自動(dòng)測(cè)量電阻 R 電感 L 電容 C 等參數(shù)的測(cè) 量?jī)x器 高精度測(cè)量 RLC 參數(shù)技術(shù)可廣泛用于電阻 電容 電感元件的篩選 還可 以用于電路板分立元件的參數(shù)測(cè)量與分析 本文設(shè)計(jì)的 RLC 測(cè)量?jī)x是將電子元件的參數(shù)通過(guò)測(cè)量電路轉(zhuǎn)換成頻率的值 再 通過(guò)單片機(jī)計(jì)算處理輸出顯示在液晶上 利用繼電器實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x的自動(dòng)切換測(cè)量 經(jīng)過(guò)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x的測(cè)量功能 與傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器相比 該 RLC 測(cè)量?jī)x有操 作方便 測(cè)量精度高 測(cè)量范圍廣 測(cè)量智能化等優(yōu)點(diǎn) 具有很大的實(shí)用性和推廣 意義 2 任務(wù)介紹與方案論證任務(wù)介紹與方案論證 2 1 任務(wù)介紹任務(wù)介紹 任務(wù)要求有 1 本系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn) RLC 智能化測(cè)量 通過(guò)單片機(jī)控制繼電器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選擇測(cè) 量 自動(dòng)切換測(cè)量量程 2 要求友好的人機(jī)交流界面 運(yùn)用 12864 液晶顯示和 4 4 矩陣鍵盤(pán)使顯示界面 友好操控 簡(jiǎn)潔方便 3 電阻測(cè)量的要求范圍為 100 1M 精度為 5 電容測(cè)量要求范圍為 100pF 10uF 精度為 5 電感測(cè)量要求范圍為 100 H 10mH 精度為 5 2 2設(shè)計(jì)方案介紹設(shè)計(jì)方案介紹 2 2 1 電阻測(cè)量方案選擇電阻測(cè)量方案選擇 方案一 利用 RC 充電原理測(cè)電阻 其利用 RC 充電的原理測(cè)量電阻 首先我 們選定參考電容 由 RC 充電公式 3 RC 2 1 可知 只要知道 RC 電路充電的時(shí)間就可以測(cè)量被測(cè)電阻 此方案在測(cè)量阻值 比較小的電阻時(shí)其阻容時(shí)間常數(shù)也比較小 微小的時(shí)間使得單片機(jī)難以處理 計(jì)算 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 也比較繁瑣 當(dāng)阻值較大時(shí)電阻阻值的時(shí)間常數(shù)的線性度很差 其計(jì)算的結(jié)果誤差 也很大 所以使得電阻測(cè)量的范圍很小 方案二 電阻分壓法 該方案易于實(shí)現(xiàn)且原理比較簡(jiǎn)單 從理論上說(shuō)只要給定精 確的參考電阻 就能夠以基準(zhǔn)電阻測(cè)量任何大小的電阻阻值 在測(cè)量中被測(cè)電阻分 壓的電壓值通過(guò)伏頻轉(zhuǎn)換芯片 ADVFC32 把電壓轉(zhuǎn)換頻率送往單片機(jī)計(jì)數(shù) 這樣使 得測(cè)量過(guò)程比較方便 其結(jié)果比較精確 測(cè)量的范圍也比較廣 R0 Rx F O 7 G N D 11 C M PR IN 10 IN 1 IN 14 V O 13 N C 2 C O S 5 V 4 V 12 N C 6 N C 3 N C 8 N C 9 U V F C 32K P fxUx U0 GND 10V 圖圖 2 1 電阻分壓測(cè)量電阻電路電阻分壓測(cè)量電阻電路 Figure 2 1 The resistor voltage divider resistance measurement circuit 如圖 2 1 用穩(wěn)定的電源 Vcc 把基準(zhǔn)電阻 R0與被測(cè)電阻 RX串聯(lián)在電路中 由于 串聯(lián)電路電阻有分壓的作用 根據(jù)電路電阻分壓的公式 3 2 2 0 0 U RR R U X X X 與已知的參考電阻就可以測(cè)量出阻值 X R 方案三 伏安法 4 它的測(cè)量原理來(lái)源于阻抗的定義 即若已知流經(jīng)被測(cè)阻抗 的電流相量并測(cè)得被測(cè)阻抗兩端的電壓 通過(guò)比率便可得到被測(cè)阻抗的相量 顯然 要實(shí)現(xiàn)這種方法 儀器必須能進(jìn)行相量測(cè)量及除法運(yùn)算 綜合考慮以上方案 本設(shè)計(jì)采用方案二 用電阻分壓法測(cè)量電阻 2 2 2 電容測(cè)量方案選擇電容測(cè)量方案選擇 方案一 利用 脈沖計(jì)數(shù)法 原理 通過(guò)采用 RC 與 NE555 定時(shí)器組成的多諧 振蕩電路 固定準(zhǔn)確的參考電阻 然后通過(guò)測(cè)量振蕩輸出的頻率就可以測(cè)出電容的 電容值大小 此方案硬件電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn) 而且測(cè)量的電容容值范圍也比較 廣 同時(shí)該多諧振蕩電路輸出是頻率的值 單片機(jī)可以對(duì)其輸出頻率直接進(jìn)行計(jì)數(shù) 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 2 方案二 電橋法 5 具有較高的測(cè)量精度 被廣泛采用 現(xiàn)已派生出許多類型 但電橋法測(cè)量需要反復(fù)進(jìn)行平衡調(diào)節(jié) 測(cè)量時(shí)間長(zhǎng) 很難實(shí)現(xiàn)快速的自動(dòng)測(cè)量 綜合考慮以上方案 本設(shè)計(jì)采用方案一 用 NE555 構(gòu)建 RC 多諧振蕩電路測(cè)量 電容 2 2 3 電感測(cè)量方案選擇電感測(cè)量方案選擇 方案一 利用電橋平衡法測(cè)量電感 6 用待測(cè)電感和已知標(biāo)準(zhǔn)電阻 電容組成電 橋 單片機(jī)調(diào)節(jié)電阻參數(shù)使電橋平衡 此時(shí) 電感的大小由電阻和電橋的本征頻率 即可求得 然后由電橋的計(jì)算公式求出被測(cè)電感 該方案測(cè)量的電感比較準(zhǔn)確 但 該方案電路復(fù)雜 實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難 方案二 采用電容三點(diǎn)式振蕩電路來(lái)實(shí)現(xiàn) 7 三點(diǎn)式電路是指 LC 回路中與發(fā)射 極相連的 兩個(gè)電抗元件必須是同性質(zhì)的 另外一個(gè)電抗元件必須為異性質(zhì)的 而 與發(fā)射極相連的兩個(gè)電抗元件同為電容時(shí)的三點(diǎn)式電路 稱為電容三點(diǎn)式電路 該 電路測(cè)量簡(jiǎn)單 方便 準(zhǔn)確度高 綜合考慮以上方案 本設(shè)計(jì)采用方案二 LC 和三極管構(gòu)成三點(diǎn)式振蕩電路測(cè)電 感 2 2 4 單片機(jī)方案選擇單片機(jī)方案選擇 方案一 采用 FPGA 作為系統(tǒng)控制器 FPGA 功能強(qiáng)大 可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏 輯功能 規(guī)模大 密度高 它將所有器件集成在一塊芯片上 可以減少體積 提高 穩(wěn)定性 并且可用 EDA 軟件仿真 8 調(diào)試 易于進(jìn)行功能擴(kuò)展 但成本高 由于本 設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)據(jù)的處理速度本不高 FPGA 的高速處理優(yōu)勢(shì)得不到充分體現(xiàn) 且硬件電 路復(fù)雜 方案二 采用 AT89S52 單片機(jī) 9 作為控制器 該單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能較強(qiáng) 軟 件編程靈活 自由度大 可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯功能 本身帶有定時(shí) 計(jì) 數(shù)器 可以用來(lái)定時(shí) 計(jì)數(shù) 并且具有功耗低 體積小 技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn) 但是測(cè)量頻率只有 500k 達(dá)不到系統(tǒng)對(duì)頻率測(cè)量的要求 方案三 采用ATmega128L單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控單片機(jī) 10 ATmega128L單片 機(jī)速度快 系統(tǒng)運(yùn)行非常穩(wěn)定 它能夠測(cè)量頻率在2M以內(nèi)的方波脈沖 滿足了本系 統(tǒng)對(duì)頻率測(cè)量的要求 同時(shí)該單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)大 編程采用的是精簡(jiǎn)指令集 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 低功耗 而且I O口的電流也能夠直接驅(qū)動(dòng)繼電器 綜合考慮以上方案 本設(shè)計(jì)采用方案三 用 ATmega128L 單片機(jī)做控制器 2 2 5 顯示模塊方案選擇顯示模塊方案選擇 方案一 采用數(shù)碼管顯示 數(shù)碼管具有壽命長(zhǎng) 耐老化 對(duì)外界環(huán)境要求低等 優(yōu)點(diǎn) 但LED八度數(shù)碼管引腳排列不規(guī)則 動(dòng)態(tài)顯示時(shí)要加驅(qū)動(dòng)電路 硬件電路復(fù) 雜 方案二 采用帶有字庫(kù)的12864液晶顯示屏 12864液晶顯示屏 LCD 具有功 耗低 輕薄短小無(wú)輻射危險(xiǎn) 平面顯示及影像穩(wěn)定 不閃爍 可視面積大 畫(huà)面效 果好 抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) 同時(shí) 12864帶有字庫(kù) 編程容易 且具有多種功能 光標(biāo)顯示 畫(huà)面移位 睡眠模式 增加可讀性 降低功耗 綜合考慮以上方案 本設(shè)計(jì)采用方案二 用 12864 液晶顯示 2 2 6 量程切換模塊方案的選擇量程切換模塊方案的選擇 方案一 采用撥碼開(kāi)關(guān)進(jìn)行量程切換 撥碼開(kāi)關(guān)體積小 使用簡(jiǎn)單 但是必須 采用手動(dòng)才能進(jìn)行量程切換 不能自動(dòng)切換量程 測(cè)量時(shí)顯得比較麻煩 方案二 采用 HRS1H S DC5V 繼電器作為量程切換模塊 該繼電器體積較小 使用簡(jiǎn)單 ATmega128L 單片機(jī)能夠直接驅(qū)動(dòng) 不需要再加三極管進(jìn)行電流放大 實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)切換量程 綜合考慮以上方案 為了能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)測(cè)量 設(shè)計(jì)選擇方案二 采用繼電器作 為量程切換模塊 3主要器件介紹主要器件介紹 3 1 ATmega128L單片機(jī)的介紹單片機(jī)的介紹 ATmega128L單片機(jī)引腳如圖3 1所示 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 4 圖圖 3 1 ATmega128L 引腳圖引腳圖 Figure3 1 The ATmega128L Pin Figure ATmega128L 11 8位微控制器是ATMEL推出的AVR單片機(jī)中的高檔產(chǎn)品 具有 高速低功耗 超強(qiáng)功能 精簡(jiǎn)指令的特點(diǎn) 能夠同時(shí)讀 寫(xiě) 在執(zhí)行指令的同時(shí) 通過(guò)SPI UART或兩線接口對(duì)快閃存儲(chǔ)器進(jìn)行編程或重新編程 AVR內(nèi)核具有豐富的指令集和32個(gè)通用工作寄存器 所有的寄存器都直接與算 術(shù)邏輯單元 ALU 相連接 使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立 的寄存器 這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率 并且具有比普通的復(fù)雜指令集微處理器 高10倍的數(shù)據(jù)吞吐率 ATmega128L具有如下特點(diǎn) 128K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash 具有在寫(xiě)的過(guò)程 中還可以讀的能力 即RWW 4K字節(jié)的EEPROM 4K字節(jié)的SRAM 53個(gè)通用I O 口線 32個(gè)通用工作寄存器 實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC 4個(gè)靈活的具有比較模式和PWM功能 的定時(shí)器計(jì)數(shù)器 T C 兩個(gè)USART 面向字節(jié)的兩線接口TWI 8通道10位ADC 具有可選的可編程增益 具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器 SPI串行端口 與IEEE1149 1規(guī)范兼容的JTAG測(cè)試接口 此接口同時(shí)還可以用于片上調(diào)試 以及六 種可以通過(guò)軟件選擇的省電模式 空閑模式時(shí)CPU停止工作 而SRAM T C SPI 端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作 掉電模式時(shí)晶體振蕩器停止振蕩 所有功能除了中斷 和硬件復(fù)位之外都停止工作 寄存器的內(nèi)容則一直保持 省電模式時(shí)異步定時(shí)器繼 續(xù)運(yùn)行 以允許用戶維持時(shí)間基準(zhǔn) 器件的其他部分則處于睡眠狀態(tài) ADC噪聲抑 制模式時(shí)CPU和所有的I O模塊停止運(yùn)行 而異步定時(shí)器和ADC繼續(xù)工作 以減少 ADC轉(zhuǎn)換時(shí)的開(kāi)關(guān)噪聲 Standby模式時(shí)振蕩器工作而其他部分睡眠 使得器件只消 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 耗極少的電流 同時(shí)具有快速啟動(dòng)能力 擴(kuò)展Standby模式則允許振蕩器和異步定時(shí) 器繼續(xù)工作 3 2液晶顯示模塊介紹液晶顯示模塊介紹 12864液晶顯示模塊是128 64點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示模塊 可顯示漢字及圖 形 該系統(tǒng)所用的12864液晶使用ST7920控制器 5V電壓驅(qū)動(dòng) 帶背光 內(nèi)置8192 個(gè)16 16點(diǎn)陣 128個(gè)字符及64 256點(diǎn)陣顯示RAM 帶中文字庫(kù)的LCD12864每屏可 顯示4行8列共32個(gè)16 16點(diǎn)陣的漢字 每個(gè)顯示RAM可顯示1個(gè)中文字符或2個(gè)16 8 點(diǎn)陣ASCII碼字符 即每屏最多可實(shí)現(xiàn)32個(gè)中文字符或64個(gè)ASCII碼字符的顯示 與 外部CPU接口采用并行的控制方式 利用12864顯示模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單 方 便的操作指令 可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面 表3 1為該模塊管腳使用的說(shuō)明 表表3 1 12864LCD管腳功能管腳功能 Table 3 1 12864 LCD tube foot function 名稱型態(tài)電平功能描述 VccI 模塊電源輸入 GNDI 模塊電源輸入 V0I 電源地 VeeI 對(duì)比度調(diào)節(jié) PSBIH L液晶驅(qū)動(dòng)電壓輸入 RSTIH L并口 串口選擇 H 并口 L 串口 RSIH L寄存器選擇 H 數(shù)據(jù) L 指令 R WIH L讀寫(xiě)選擇 H 讀 L 寫(xiě) ENIH L使能信號(hào) DB0 DB3I OH L數(shù)據(jù)總線低四位 DB4 DB7I OH L數(shù)據(jù)總線高四位 LEDAI背光正 LEDKI背光負(fù) 3 3 ADVFC32壓頻簡(jiǎn)介壓頻簡(jiǎn)介 圖 3 2 a 所示為 ADVFC32 芯片的管腳圖 ADVFC32 是一種電壓 頻率轉(zhuǎn)換器和 頻率 電壓轉(zhuǎn)換器的綜合器件 具有良好的線性度 滿度時(shí)的頻率范圍為 0 500KHz 輸入正電壓或者負(fù)電壓就可以轉(zhuǎn)換輸出相應(yīng)比例的頻率 這個(gè)過(guò)程只需 要很少的外圍電路就可以完成 用相同的外圍電路亦可以完成頻率到電壓的轉(zhuǎn)換 加入一個(gè)簡(jiǎn)單的偏置網(wǎng)絡(luò)就可以調(diào)節(jié)輸入邏輯電平的范圍 ADVFC32 工作于電壓 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 6 頻率轉(zhuǎn)換器模式時(shí) 該芯片的基本外圍電路連接方法如圖 3 2 b a b 圖圖 3 2 ADVFC32 管腳圖和外圍電路管腳圖和外圍電路 Figure 3 2 feet ADVFC32 tube map and peripheral circuit 3 4 OP07 芯片的簡(jiǎn)介芯片的簡(jiǎn)介 OP07 芯片是一種低噪聲 非斬波穩(wěn)零的雙極性運(yùn)算放大器集成電路 由于 OP07 具有非常低的輸入失調(diào)電壓 OP07A 最大為 25 V 所以 OP07 在很多應(yīng)用場(chǎng) 合不需要額外的調(diào)零措施 OP07 同時(shí)具有輸入偏置電流低 OP07A 為 2nA 和開(kāi) 環(huán)增益高 OP07A 為 300V mV 的特點(diǎn) 這種低失調(diào) 高開(kāi)環(huán)增益的特性使得 OP07 特別適用于高增益的測(cè)量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面 管腳圖如圖 3 3 所示 圖圖 3 3 OP07 管腳圖管腳圖 Figure 3 3 feet 0P07 tube map 3 5 555 電路的結(jié)構(gòu)組成和工作原理電路的結(jié)構(gòu)組成和工作原理 NE555 集成電路開(kāi)始是作定時(shí)器應(yīng)用的 所以叫做 555 定時(shí)器 但后來(lái)經(jīng)過(guò)開(kāi) 發(fā) 還可用于調(diào)光 調(diào)溫 調(diào)壓 調(diào)速等多種控制及計(jì)量檢測(cè) 此外 還可以組成 脈沖振蕩 單穩(wěn) 雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路 用于交流信號(hào)源 電源變換 頻率變換 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 脈沖調(diào)制等 由于它工作可靠 使用方便 價(jià)格低廉 目前被廣泛用于各種電子產(chǎn) 品中 555 集成電路內(nèi)部有幾十個(gè)元器件 有分壓器 比較器 基本 R S 觸發(fā)器 放電管以及緩沖器等 電路比較復(fù)雜 是模擬電路和數(shù)字電路的混合體 電路組成 及其引腳如圖 3 4 圖圖 3 4 電路組成及其引腳電路組成及其引腳 Figure 3 4 The circuit components and pin 3 6 OPA820 芯片介紹芯片介紹 OPA820 為常見(jiàn)的運(yùn)算放大器 單位增益穩(wěn)定 OPA820 的輸入失調(diào)電壓 噪聲 等指標(biāo)都很小 適合放大小信號(hào) 運(yùn)算放大器一般可簡(jiǎn)單地視為 具有一個(gè)信號(hào)輸 出端口 out 和同相 反相兩個(gè)高阻抗輸入端的高增益直接耦合電壓放大單元 因 此可采用運(yùn)放制作同相 反相及差分放大器 OPA820 的管腳圖如 3 5 所示 圖圖 3 5 OPA820 芯片管腳芯片管腳 Figure 3 5 The OPA820 chip pins 3 7 TLV3502 芯片介紹芯片介紹 TLV3502 為雙通道高速比較器 功能快速 在 4 5 ns 可以完成傳播延遲和操作 過(guò)程 本設(shè)計(jì)的作品的電源電壓分別為 V 5v V 5v 該比較器輸入 幾乎沒(méi)有 噪音豁免的范圍內(nèi) 指定的偏移電壓 5 mv 對(duì)于緩慢移動(dòng)或嘈雜的輸入信號(hào) 多 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 8 個(gè)開(kāi)關(guān)作為輸入信號(hào) 通過(guò)比較開(kāi)關(guān)閾值 比較器輸出高或低電平 在這樣的應(yīng)用 程序 6 mv 的內(nèi)部磁滯的 TLV3502 可能是不充分的 在某些情況下更大的噪音免 疫力 是理想的 管腳圖如 3 6 所示 圖圖 3 6 TLV3502 芯片管腳芯片管腳 Figure 3 6 The TLV3502 chip pins 4硬件電路介紹硬件電路介紹 4 1測(cè)量?jī)x的系統(tǒng)框架測(cè)量?jī)x的系統(tǒng)框架 本設(shè)計(jì)的原理框架如下圖 4 1 所示 系統(tǒng)以 ATmega128L 單片機(jī)為控制核心 用 RLC 測(cè)量電路 繼電器自動(dòng)換擋電路和 12864 液晶顯示電路實(shí)現(xiàn)了對(duì)電阻 電感 電容的測(cè)量 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖圖 4 1 系統(tǒng)原理框圖系統(tǒng)原理框圖 Figure 4 1 The system principle diagram 4 2 ATmega128L單片機(jī)電路圖的設(shè)計(jì)單片機(jī)電路圖的設(shè)計(jì) 圖 4 2 中 主要包括 ATmega128L 單片機(jī) JTAG 下載電路 ISP 下載電路 復(fù) 位電路 時(shí)鐘電路 液晶顯示電路 獨(dú)立按鍵電路 流水燈電路等 使用 ICCAVR 軟件對(duì) ATmega128L 單片機(jī)進(jìn)行編程操作 實(shí)現(xiàn)頻率測(cè)量 量程切換 控制 12864 液晶屏等功能 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 10 圖圖4 2 ATmega128L單片機(jī)電路圖單片機(jī)電路圖 Figure4 2 The circuit diagram of ATmega128L MCU 4 3測(cè)量電路的設(shè)計(jì)測(cè)量電路的設(shè)計(jì) 4 3 1電阻測(cè)量電路設(shè)計(jì)電阻測(cè)量電路設(shè)計(jì) 由于電阻范圍較廣 常用電阻的范圍是 1 10M 所以采用電阻分壓法測(cè)量 電阻的時(shí)候需要分為多個(gè)測(cè)量量程 每個(gè)測(cè)量量程都用一個(gè)合適的精密電阻作為參 考電阻 為提高測(cè)量精度 電阻測(cè)量電路中使用了 ADVFC32 伏頻轉(zhuǎn)換芯片 利用 精密電阻搭成的電阻網(wǎng)絡(luò)將被測(cè)電阻阻值的變化量分為 0 9 V 的電壓變化 該電壓 經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器 OP07 跟隨后接入 ADVFC32 的電壓控制端 ADVFC32 會(huì)輸出一個(gè) 頻率隨輸入電壓線性變化的脈沖波 脈沖波頻率的范圍是 0 38 KHz 最后通過(guò) 單片機(jī)的計(jì)數(shù)器計(jì)算出具體頻率值 根據(jù) ADVFC32 的輸入電壓和輸出頻率之間的 線性關(guān)系 還有精密電阻的分壓比就可以求出待測(cè)電阻的阻值 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖圖 4 3 電阻測(cè)量原理圖電阻測(cè)量原理圖 Figure 4 3 The resistance measurement principle diagram 圖 4 3 所示電路為電阻測(cè)量原理圖 由原理圖可以看出 被測(cè)電阻 RRX和已知 電阻 RRB是串聯(lián)關(guān)系 當(dāng) RRX發(fā)生改變時(shí) RRX兩端電壓就會(huì)發(fā)生變化 然而實(shí) x U 際電路中我們要把經(jīng)過(guò) OP07 運(yùn)算放大器跟隨后再輸入到壓頻變換芯片 x U ADVFC32 的電壓控制端 然后 ADVFC32 頻率輸出端會(huì)產(chǎn)生頻率與輸入電壓呈 x f 線性關(guān)系的方波脈沖 可以通過(guò)頻率計(jì)數(shù)器和單片機(jī)得到 相關(guān)計(jì)算如下 12 x f 4 1 0 0 U RR R U x x x x x x UU RU R 0 0 其中是已知電壓 0 UVU10 0 4 2 3800010 xx fU 38000 10 x x f U 其中 10 是 ADVFC32 電壓控制端的電壓滿刻度值 38000 是滿電壓值對(duì)應(yīng)的輸 出頻率滿刻度值 由 4 1 式和 4 2 式可知 只要知道 便可以求出被測(cè)電 x f 阻的值 x R 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 12 4 3 2電容測(cè)量電路設(shè)計(jì)電容測(cè)量電路設(shè)計(jì) 由一個(gè)555電路構(gòu)成的多諧振蕩器電路 其振蕩周期為 13 4 3 CRRTTT 2 2 ln 2121 圖4 4中 RC1與RC2 RC3與RC4 RC5與RC6 RC7與RC8的阻值相等 分別組成四 個(gè)不同的量程 單片機(jī)控制繼電器選擇不同的電阻配對(duì) 可得到不同的量程 再將 多諧振蕩器的輸出波形接到單片機(jī)的頻率測(cè)量端口 就能夠測(cè)量出振蕩器的輸出波 形的頻率 通過(guò)式 4 4 CR f 1 2 ln3 1 可以計(jì)算出待測(cè)電容值 圖圖 4 4 電容測(cè)量電路原理圖電容測(cè)量電路原理圖 Figure 4 4 The capacitance measurement circuit principle diagram 4 3 3電感測(cè)量電路設(shè)計(jì)電感測(cè)量電路設(shè)計(jì) 由電容和電感構(gòu)成電容三點(diǎn)式振蕩器 而振蕩頻率只和電容值和電感值有關(guān) 它們之間的關(guān)系為 14 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 LC F 2 1 利用這個(gè)公式 只須令C已知 通過(guò)測(cè)量F就可以求出L的值 如圖4 5所示 在 電容三點(diǎn)式振蕩器中 C1 C2 分別采用1000pF和1000pF的獨(dú)石電容 其電容值遠(yuǎn) 遠(yuǎn)大于晶體管極間電容 所以極間電容可以忽略 電路的穩(wěn)定性主要取決于電容 在此電路中采用性能較好的獨(dú)石電容 這樣使得電路的誤差精度可以保持在5 以內(nèi) 由標(biāo)稱元件和對(duì)應(yīng)的待測(cè)元件組成的振蕩回路會(huì)振蕩出頻率穩(wěn)定的正弦波 該正弦 波經(jīng)過(guò)放大器OPA820和比較器TLV3502之后會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)頻率的方波脈沖 接下來(lái)通 過(guò)ATmega128L單片機(jī)測(cè)頻就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電感元件的測(cè)量 圖圖 4 5 電感測(cè)量電路原理圖電感測(cè)量電路原理圖 Figure 4 5 The inductance measurement circuit principle diagram 4 4 繼電器自動(dòng)換擋電路繼電器自動(dòng)換擋電路 本系統(tǒng)中采用 HRS1H S DC5V 繼電器作為量程切換模塊 該繼電器體積較小 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 14 使用簡(jiǎn)單 ATmega128L 單片機(jī)能夠直接驅(qū)動(dòng) 不需要再加三極管進(jìn)行電流放大 能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換量程的功能 該原理圖由 14 個(gè)繼電器組成 3 個(gè)繼電器進(jìn)行電阻的 自動(dòng)換擋測(cè)量 8 個(gè)對(duì)電容進(jìn)行自動(dòng)換擋測(cè)量 余下的對(duì)電子元件類型進(jìn)行自動(dòng)換 擋測(cè)量 繼電器的原理是當(dāng)單片機(jī)給一個(gè)高電平時(shí) 繼電器閉合 這時(shí)繼電器就相 當(dāng)于導(dǎo)線 當(dāng)為低電平時(shí) 繼電器處于斷開(kāi)狀態(tài) 圖圖4 6 繼電器自動(dòng)換擋電路繼電器自動(dòng)換擋電路 Figure 4 6 The relay automatic shift circuit 4 5電源設(shè)計(jì)電路電源設(shè)計(jì)電路 本系統(tǒng)中用到的電源共有 5V 12V 選擇了線性三端穩(wěn)壓芯片 7805 7905 7812 7912 來(lái)構(gòu)成電源電路核心 首先通過(guò)一個(gè)變壓器將 220V 市電變成 18V 的交流電 經(jīng)過(guò)整流橋和濾波電容之后 分別通過(guò)穩(wěn)壓芯片就得到了需要的 4 路電壓 在穩(wěn)壓芯片之后的電路中還需要加電容電感來(lái)構(gòu)成濾波電路 15 這個(gè)濾波 電路很重要 必須將輸出的直流電壓中交流紋波濾除到 8mV 以下才能保證運(yùn)算放大 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 器和其他模擬芯片的正常工作 其次 焊接和布線對(duì)電源質(zhì)量也有很大關(guān)系 焊接 導(dǎo)線時(shí)需保持焊點(diǎn)光滑 不能有毛刺 特別是穩(wěn)壓芯片管腳上的焊點(diǎn) 有時(shí)候焊點(diǎn) 的毛刺會(huì)帶來(lái)很大的紋波干擾 16 布線時(shí) 盡量避免粗導(dǎo)線交叉 不同電源之間的 導(dǎo)線應(yīng)留有一定距離 盡量將線間干擾降到最低 圖圖 4 7 系統(tǒng)電源的電路圖系統(tǒng)電源的電路圖 Figure 4 7 The system of power supply circuit diagram 4 6鍵盤(pán)電路鍵盤(pán)電路 鍵盤(pán)電路原理圖如圖4 8所示 鍵盤(pán)電路是一個(gè)很典型的 4 4 矩陣鍵盤(pán)電路 利用鍵盤(pán)對(duì)電子元件類型進(jìn)行換擋測(cè)量 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 16 圖圖4 8 鍵盤(pán)電路原理圖鍵盤(pán)電路原理圖 Figure 4 8 The keyboard circuit principle diagram 5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 5 1軟件整體設(shè)計(jì)軟件整體設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)主要包括按鍵掃描 系統(tǒng)測(cè)量 液晶顯示等 其主流程圖如圖5 1 所示 開(kāi)始 按鍵掃描 是否有按鍵值 進(jìn)入測(cè)量模 式進(jìn)行測(cè)量 進(jìn)入待測(cè)模 式進(jìn)行等待 LCD 顯示 N h 是 Y 圖圖5 1 程序主流程圖程序主流程圖 Figure 5 1 The program ZhuLiuCheng figure 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 通電時(shí) 先對(duì)單片機(jī)及液晶進(jìn)行初始化 然后進(jìn)入鍵盤(pán)掃描狀態(tài)并判斷鍵盤(pán)是 否有輸入值及鍵盤(pán)輸入值是多少 并根據(jù)輸入值進(jìn)入測(cè)量模式或是待測(cè)模式 進(jìn)入 模式后 經(jīng)過(guò)程序運(yùn)算后把相應(yīng)的信息送往液晶顯示并返回鍵盤(pán)掃描狀態(tài) 5 2測(cè)量模式程序設(shè)計(jì)測(cè)量模式程序設(shè)計(jì) 測(cè)量模式程序流程如下圖5 2 測(cè)量模式輸入 液晶顯示 電感模式 電感測(cè)量 電容測(cè)量 電容模式 電阻測(cè)量 電阻模式 模式值變化 啟動(dòng)繼電器 圖圖5 2 測(cè)量模式程序流程圖測(cè)量模式程序流程圖 Figure 5 2 The measurement model program flow chart 當(dāng)程序進(jìn)入測(cè)量模式時(shí) 首先判斷按鍵按下的檔位值 即選擇測(cè)量電阻 電容 電感的檔位 然后根據(jù)不同的檔位值通過(guò)繼電器自動(dòng)切換到相應(yīng)的檔位上 在電 阻和電容測(cè)量電路中為提高測(cè)量精度都設(shè)有多個(gè)不同的測(cè)量量程 測(cè)量時(shí) 單片機(jī) 會(huì)根據(jù)輸出的頻率值大小啟動(dòng)繼電器切換到不同的測(cè)量量程進(jìn)行測(cè)量 最后把測(cè)量 的頻率值和換算的電子元件值送往12864液晶屏上顯示 電感測(cè)量時(shí) 不需要進(jìn)行量 程換擋 單片機(jī)直接根據(jù)電感測(cè)量電路輸出的頻率進(jìn)行計(jì)數(shù) 再通過(guò)公式進(jìn)行軟件 調(diào)試 最后把數(shù)據(jù)輸出顯示在液晶上 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 18 6系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試 6 1 硬件調(diào)試硬件調(diào)試 本設(shè)計(jì)的硬件電路由電源電路 單片機(jī)控制電路 液晶顯示電路 鍵盤(pán)輸入電 路 繼電器驅(qū)動(dòng)電路 測(cè)量電路組成 在硬件調(diào)試中采用了分模塊調(diào)式方法進(jìn)行調(diào) 試 電源模塊調(diào)試 首先檢查電源模塊是否有短路 是否有接錯(cuò)現(xiàn)象 確認(rèn)正確后 再上電 再用萬(wàn)用表測(cè)其輸出是否正常 單片機(jī)控制電路調(diào)試 測(cè)試單片機(jī)時(shí)先下載一個(gè)簡(jiǎn)單的流水燈程序 觀察單片 機(jī)的 I O 口是否正常 最好是測(cè)一下 I O 口的輸出電壓是多少 如果少于 3 5v 可能 就驅(qū)動(dòng)不了繼電器 正常的 I O 口的輸出電壓應(yīng)該在 4 3v 5v 之間 液晶顯示電路調(diào)試 如果單片機(jī)控制電路正常 然后給顯示電路上電 接著下 載一個(gè)簡(jiǎn)單的液晶顯示例程 若液晶能正常顯示 則該模塊可以正常使用 鍵盤(pán)輸入調(diào)試 下載一個(gè)簡(jiǎn)單的鍵盤(pán)例程到單片機(jī) 觀察按鍵輸入和顯示的情 況就可以知道鍵盤(pán)是否正常 繼電器驅(qū)動(dòng)模塊調(diào)式 用單片機(jī)給繼電器輸入一個(gè) 1HZ 的方波頻率 是否聽(tīng)到 繼電器有閉合的響聲 如果能聽(tīng)見(jiàn) 吱吱吱吱 的聲音 說(shuō)明繼電器良好 測(cè)量電路模塊調(diào)試 首先固定一個(gè)檔位和量程 在沒(méi)有接被測(cè)元件時(shí) 用示波 器檢測(cè)輸出端是否有信號(hào)頻率輸出 如果沒(méi)有再接上電子元件檢查是否有方波信號(hào) 輸出 如果有信號(hào)輸出就說(shuō)明調(diào)試成功 然后再換到另一個(gè)量程測(cè)試 依次類推下 去 6 2 軟件調(diào)試軟件調(diào)試 在軟件調(diào)式中直接將程序下載入單片機(jī)進(jìn)行分模塊調(diào)試 首先調(diào)試液晶顯示模 塊 接著調(diào)試按鍵掃描程序 觀察是否出現(xiàn) 3 種測(cè)量模式 電阻測(cè)量 電容測(cè)量 電感測(cè)量 最后調(diào)試驗(yàn)證是否有頻率輸出顯示在液晶上 如果有 根據(jù)增大或減少 頻率值調(diào)試自動(dòng)換擋程序 如果正常就調(diào)試頻率轉(zhuǎn)換程序 如果上述調(diào)試都成功 那本設(shè)計(jì)的軟件調(diào)試就成功完成了 6 3 系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù) 6 3 1 測(cè)試儀器測(cè)試儀器 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 數(shù)字萬(wàn)用表 GDM 8248 雙蹤數(shù)字示波器 GDS 2202 直流穩(wěn)壓電源 DF1731SLL3A 雙蹤模擬示波器 GOS 6103C 數(shù)字電橋 型號(hào) HF2817 6 3 2 電阻測(cè)試數(shù)據(jù)電阻測(cè)試數(shù)據(jù) 表 6 1 所示數(shù)據(jù)是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電橋測(cè)量的電阻值與本系統(tǒng)測(cè)量的電阻值對(duì)比 表表 6 1 電阻測(cè)試數(shù)據(jù)電阻測(cè)試數(shù)據(jù) Table 6 1 The resistance test data 待測(cè)電阻值 標(biāo)稱 本系統(tǒng)測(cè)量值 電橋測(cè)量值 誤差 1010 1010 111 0 11 10099 9199 88 0 03 300293 12295 9 0 94 1K1 03K1 002K 0 90 51K51 95K51 63K 0 68 110K107 963K109 74K 1 62 665K671K662 6K 1 27 820K823K828 4K 0 65 1M1 0150M1 02M 0 50 10M10 30M10 26M 0 39 6 3 3 電容測(cè)試數(shù)據(jù)電容測(cè)試數(shù)據(jù) 表 6 2 所示數(shù)據(jù)是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電橋測(cè)量的電容值與本系統(tǒng)測(cè)量的電容值的比 較 表表 6 2 電容測(cè)試數(shù)據(jù)電容測(cè)試數(shù)據(jù) Table 6 2 The capacitance test data 待測(cè)電容值 標(biāo)稱 F本系統(tǒng)測(cè)量值 F電橋測(cè)量值 F誤差 100p110 61p114p 2 97 560p546 39p551p 0 84 3 3n3 61 n3 65n 1 10 100n95 97n95 5n 0 15 100n96 818n95 5n 1 01 560n551 69n557 4n 1 02 1u0 97u0 98u 1 02 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 20 10u9 99u9 71 2 88 47u46 5u45 4u 2 42 100u95 99u97 2u 1 24 6 3 4 電感測(cè)試數(shù)據(jù)電感測(cè)試數(shù)據(jù) 表 6 3 所示數(shù)據(jù)是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電橋測(cè)量的電感值與本系統(tǒng)測(cè)量的電感值的對(duì) 比 表表 6 3 電感測(cè)試數(shù)據(jù)電感測(cè)試數(shù)據(jù) Table 6 3 The inductance test data 6 4誤差分析誤差分析 系統(tǒng)誤差來(lái)源比較多 比如電源的穩(wěn)定性 環(huán)境溫度的變化 運(yùn)放的漂移 電 路板的焊接 以及測(cè)試電路中標(biāo)準(zhǔn)元件的精確度等 但是 主要誤差是電源質(zhì)量和 標(biāo)準(zhǔn)元件的精度造成的 為了克服這個(gè)問(wèn)題 就要采取多種措施來(lái)減小誤差 本系 統(tǒng)中采用的方法是多次測(cè)量求平均值來(lái)減小誤差 然后在軟件中加入修正值 經(jīng)過(guò) 求平均值后 系統(tǒng)的誤差得到有效的降低 7結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ) 該測(cè)量?jī)x具有功能強(qiáng) 性能可靠 電路簡(jiǎn)單 測(cè)量方便等特點(diǎn) 加上自行設(shè)計(jì) 待測(cè)電感值 標(biāo)稱 H 本系統(tǒng)測(cè)量值 H電橋測(cè)量值 H誤差 10u10 52 u10 284 u 2 29 33u34 50u33 78 u 2 13 100 u101 68 u98 38 u 3 35 270u277 0279 23 0 80 470 u468 45 u467 23u 0 26 570 u566 86 u588 5 u 3 68 1m1 00273m1 0496m 4 46 3m3 134m3 099m 1 13 4 8m4 97675m4 957m 0 40 8 6m8 64m8 61m 0 35 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 的浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算 累計(jì)頻率功能等 使它可方便地?cái)U(kuò)展其他功能 如頻率計(jì) 量程 自動(dòng)轉(zhuǎn)換等功能又使這個(gè)測(cè)量?jī)x表具有較高的智能化水平 本文設(shè)計(jì)的這種把元件 參數(shù)轉(zhuǎn)換成頻率后測(cè)量的方法也有不足之處 主要是必須保證電路起振 并且振蕩 要穩(wěn)定 否則會(huì)增加誤差 這也是今后需進(jìn)一步完善的地方 致謝致謝 經(jīng)過(guò)近三個(gè)月時(shí)間的努力 畢業(yè)設(shè)計(jì)已趨于完成 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的階段 首先非 常感謝我的指導(dǎo)老師 老師為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)給予很大的幫助 在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的時(shí) 候?yàn)槲姨峁┖芎玫漠厴I(yè)設(shè)計(jì)方案并做出詳細(xì)的講解 在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予耐 心輔導(dǎo)和認(rèn)真的監(jiān)督 正因?yàn)橛辛肃嵗蠋煹闹笇?dǎo)監(jiān)督 其他老師的幫助及自身的努 力我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才能夠勝利的完成 四年的讀書(shū)生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào) 而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào) 我將面對(duì)又一次征程的開(kāi)始 四年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng) 親友的大力支持下 走得辛 苦卻也收獲滿囊 在論文即將付梓之際 思緒萬(wàn)千 心情久久不能平靜 感謝我的 爸爸媽媽 養(yǎng)育之恩 無(wú)以回報(bào) 你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿 在論文即將 完成之際 我的心情無(wú)法平靜 從開(kāi)始進(jìn)入選題到論文的順利完成 有多少可敬的 師長(zhǎng) 同學(xué) 朋友給了我無(wú)言的幫助 在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯謝意 人生的道路有 許多的坎坷 有痛苦 有傷心 有無(wú)助 也有面對(duì)一切所不能忍受的 這就是生活 但是生活中確實(shí)有許多美好的東西 有些時(shí)候你不會(huì)看到它本身的色彩 如果你用 這一種方式感受不到的話 不妨換一種方式去感受 也許它正是你所需要的那種生 活方式 千萬(wàn)不要放棄生活 你放棄了它 生活也就放棄了你 人生貴在的是感受 會(huì)感受才會(huì)有幸福 在生活中如果你感受的多了 那你才會(huì)感受到生活中的美好 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 22 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 何嘉揚(yáng) 趙志鵬編著 AVR單片機(jī)開(kāi)發(fā)從入門(mén)到精通 北京 中國(guó)電力出版社 2009 2 李勇 淺談智能化測(cè)量?jī)x器儀表中的設(shè)計(jì)理念 J 硅谷 2008 6 20 3 古天祥等 電子測(cè)量原理 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 8 4 吳治隆 電路分析基礎(chǔ) M 重慶大學(xué)出版社 2004 03 5 楊龍麟 電子測(cè)量技術(shù) M 重慶大學(xué)出版社 2004 6 6 高吉祥主編 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)系列教程 M 北京 電子工業(yè)出 版社 2007 6 7 楊素行 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程 第二版 M 北京 高等教育出版社 2004 145 8 余孟嘗 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程 第二版 北京 高等教育出版社 2004 145 9 王幸之 AT89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù) M 北京 北京航空航天大學(xué)出版 社 2002 78 10 吳治隆 張華宇 謝鳳芹 王立濱等編著 AVR單片機(jī)開(kāi)發(fā)入門(mén)與典型實(shí)例 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 11 胡漢才編著 高檔AVR單片機(jī)原理及應(yīng)用 北京 清華大學(xué)出版社 2008 12 郭戌生等 電子儀器原理 M 國(guó)防工業(yè)出版社 1989 13 黃智偉編著 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽制作實(shí)訓(xùn) M 北京 北京航天航空大 學(xué)出版社 2007 2 14 王松武 蔣志堅(jiān) 電子測(cè)量?jī)x器原理及應(yīng)用 I 通用儀器 M 哈爾濱工 程大學(xué) 2002 15 楊吉祥等 電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) M 南京 東南大學(xué)出版社 2005 1 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 16 陸綺榮 電子測(cè)量技術(shù) M 北京 電子工業(yè)出版社 2007 1 17 朱飛 楊平編著 AVR單片機(jī)C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)入門(mén)與典型實(shí)例 北京 人民郵電出版 社 2009 附錄附錄 附錄附錄A 作品實(shí)物圖 作品實(shí)物圖 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 24 附錄附錄B 主程序 主程序 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int define ulong unsigned long define LCD DATA PORT PORTA 定義LCD的D0 D7所在端口 define LCD DATA POUT DDRA 0 xFF 定義LCD數(shù)據(jù)端 define LCD Control OUT DDRB 0 xF0 define LCD PSB 1 PORTB 1 PB7 define LCD PSB 0 PORTBi for j ms j 0 j 寫(xiě)指令 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 26 void write cmd uchar cmd lcd寫(xiě)指令 LCD RS 0 RS 0 7 LCD RW 0 RW 0 LCD DATA PORT cmd delay 20 LCD EN 1 E 1 delay 20 LCD EN 0 E 0 delay 10 寫(xiě)數(shù)據(jù) void write data uchar data lcd寫(xiě)數(shù)據(jù) LCD RS 1 RS 1 LCD RW 0 RW 0 LCD DATA PORT data delay 10 LCD EN 1 E 1 delay 10 LCD EN 0 E 0 寫(xiě)坐標(biāo)子程序 void lcd pos uchar x uchar y uchar pos if x 1 x 0 x80 else if x 2 x 0 x90 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 else if x 3 x 0 x88 else if x 4 x 0 x98 pos x y write cmd pos 顯示地址 液晶初始化 void initi lcd 初始化lcd LCD PSB 1 PSB 1選擇并行 write cmd 0 x30 delay 5 write cmd 0 x30 delay 5 write cmd 0 x0c delay 5 write cmd 0 x01 delay 5 write cmd 0 x06 delay 5 void name 顯示數(shù)字RCL測(cè)試儀 lcd pos 1 0 s 0 while string3 s 0 write data string3 s 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 28 s delay 5 lcd pos 2 1 s 0 while string16 s 0 write data string16 s s delay 5 void display10 顯示頻率 XXXXXX Hz lcd pos 3 0 s 0 while string4 s 0 write data string4 s s delay 5 wwan pinglv 100000000 0 x30 qwan pinglv 100000000 10000000 0 x30 bwan pinglv 10000000 1000000 0 x30 swan pinglv 1000000 100000 0 x30 wan pinglv 100000 10000 0 x30 qian pinglv 10000 1000 0 x30 bai pinglv 1000 100 0 x30 shi pinglv 100 10 0 x30 ge pinglv 10 0 x30 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 write data wwan write data qwan write data bwan write data swan write data wan write data qian write data bai write data shi write data ge s 0 while string12 s 0 write data string12 s s delay 5 void display11 顯示未檢測(cè)到元件 lcd pos 4 0 s 0 while string13 s 0 write data string13 s s delay 5 void display5 ulong dat 顯示電阻 XXX wwan dat 100000000 0 x30 qwan dat 100000000 10000000 0 x30 bwan dat 10000000 1000000 0 x30 swan dat 1000000 100000 0 x30 wan dat 100000 10000 0 x30 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 30 qian dat 10000 1000 0 x30 bai dat 1000 100 0 x30 shi dat 100 10 0 x30 ge dat 10 0 x30 lcd pos 4 0 s 0 while string0 s 0 write data string0 s s delay 5 write data swan write data wan write data qian write data bai s 0 while string14 s 0 write data string14 s s delay 5 write data shi write data ge s 0 while string5 s 0 write data string5 s s 玉林師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 delay 5 void display6 ulong dat 顯示電阻 XXXX K wwan dat 100000000 0 x30 qwan dat 100000000 10000000 0 x30 bwan dat 10000000 1000000 0 x30 swan dat 1000000 100000 0 x30 wan dat 100000 10000 0 x30 qian dat 10000 1000 0 x30 bai dat 1000 100 0 x30 shi dat 100 10 0 x30 ge dat 10 0 x30 lcd pos 4 0 s 0 while string0 s 0 write data string0 s s delay 5 write data bwan write data swan write data wan write data qian s 0 while string14 s 0 write data string14 s s delay 5 write data bai write data shi write data ge s 0 while string6 s 0 write data string6 s 鄭勇 基于 ATmega128L 單片機(jī)的數(shù)字式 RLC 測(cè)量?jī)x 32 s delay 5 void display7 ulong dat 顯示電阻 XXXX M wwan dat 100000000 0 x30 qwan dat 100000000 10000000 0 x30 bwan dat 10000000 1000000 0 x30 swan dat 1000000 100000 0 x30 wan dat 100000 10000 0 x30 qian dat 10000 1000 0 x30 bai dat 1000 100 0 x30 shi dat 100 10 0 x30 ge dat 10 0 x30 lcd pos 4 0 s 0 while string0 s 0 write data string0 s s delay 5 write data qwan write data bwan s 0 while string14 s 0 wr