電容測量儀設計匯編

1、設計任務與要求（1）量程：36.5PF（2）誤差小于10%。 本方案是把電容C通過RC振蕩轉(zhuǎn)換成頻率信號f，然后送入核心進行計數(shù)后再對數(shù)據(jù)進行處理和運算求出被測電容的值，并送顯示器顯示。首先設計RC振蕩電路，接入被測電容后，由555定時器構(gòu)成振蕩器產(chǎn)生方波。然后，把此脈沖信號通過接口傳到STC89C52RC單片機上，對此脈沖信號進行計數(shù)，通過軟件編程，使之轉(zhuǎn)換成電容值，最后由1602液晶屏顯示電容值。系統(tǒng)主要由測量電路和控制電路兩部分組成。測量電路主要用于產(chǎn)生RC振蕩頻率f，而控制電路則用于對所產(chǎn)生的振蕩頻率進行計數(shù)處理控制并送顯示等 復位電路555晶振電路測量按鍵LCD1602被測電容AT8

2、9C511.AT89C51基本工作電路設計：使單片機正常工作；2.時鐘電路：為單片機提供時鐘信號；3.復位電路：為單片機提供高電平復位信號；4.555芯片電路：把電容的大小轉(zhuǎn)變成輸出頻率的大??；5.顯示電路：顯示當前測量電容的大?。?.按鍵電路：開始測量電容； AT89C51單片機工作電路（1）基于AT89C51電容測量系統(tǒng)復位電路（2）基于AT89C51電容測量系統(tǒng)時鐘電路（3）基于AT89C51電容測量系統(tǒng)按鍵電路（4）基于AT89C51電容測量系統(tǒng)555芯片電路（5）基于AT89C51電容測量系統(tǒng)顯示電路 右圖兼有上電復位和按鈕復位的電路。 MCS-51單片機內(nèi)部有一個用與構(gòu)成振蕩器的高

3、增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個引腳接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器電路。電路中的電容C1和C2典型值通常選擇為30PF左右。 右圖是一種比較典型的 按鍵電路，在按鍵沒有按下的 時候，輸出的是高電平，當按鍵按下去的時候，輸 出的低電平。 555芯片電路的應用電路很多，本次設計中應用的電路是直接反饋型無穩(wěn)類電路。555芯片芯片輸出的頻率為 ，只要我們改變電阻R，就可以達到改變電阻量程的目的，圖中提供了四組電阻，所以說有四組的電容測量量程，每個量程之間的跨度是10倍的關(guān)系。CRf772.0 在555芯片輸出方波后，

4、 由于硬件的原因，輸出的 方波不理想，為了使波型 較為理想本設計中使用了 一個兩輸入與門（74HC08），讓信號通過74HC08后會使輸出的波形平滑，使單片機的測量結(jié)果變得精確。沒加74HC08輸出波形為黃線加了74HC08的輸出波形為藍線 LCD以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點，在袖珍式儀表和低功耗應用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。這里介紹的字符型液晶模塊是一種用5x7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個字、2行16個字、2行20個字等等，這里我們使用的是2行16個字的1602液晶模塊。LCD1602與AT89C51連接圖 整個程序設計過程中我們知道：555時基芯片的輸出頻率跟所使用的電阻R和電容C的關(guān)系是： ，又因為 所以 即CRf772.0fT1772. 0CRTRTC772.0 單片機的計數(shù)器的值N=0-65535，為了測量的精度，N的取值一般在1005000，當電阻R越大，電容C的值就越小。我們?nèi)〔煌碾娮柚?，就得到不同的電容測量的量程。第一檔：R1=77.2 150uF 第二檔：R2=772 0.15uF 第三檔:R3=7.72k 0.010.5uF第四檔:R4=77.2k 0.0010.05uF