簡(jiǎn)易電阻測(cè)試儀畢業(yè)論文

1、 . . . 簡(jiǎn)易電阻測(cè)試儀摘要摘要本設(shè)計(jì)采用 555 多諧振蕩電路把電阻轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，把電阻測(cè)量轉(zhuǎn)換成頻率測(cè)量。然后采用 STC90C51 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的測(cè)量，并完成測(cè)量值的處理、顯示、曲線變化以與量程的自動(dòng)切換。通過(guò)測(cè)試，結(jié)果表明該樣品的功能和指標(biāo)都基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，由于發(fā)揮了單片機(jī)、硬件結(jié)合的特點(diǎn)，因此該電路設(shè)計(jì)新穎、功能強(qiáng)大、可擴(kuò)展性強(qiáng)。STC90C51 單片機(jī)是 STC 公司研發(fā)的一種低功耗、高性能 CMOS 微控制器，具有 30K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flas

2、h 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC90C51 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。STC90C51 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：32K 字節(jié) Flash，256 字節(jié)RAM，32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片晶振與時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方

3、式下，RAM 容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。STC90C51 具有.超強(qiáng)抗干擾能力，新一代加密技術(shù)，防止代碼被破解，超大容量 sram，最高 4.2k，大大降低對(duì)外電磁輻射，超低功耗，正常工作模式，功耗 4mA-7mA，在系統(tǒng)可編程。因此，本設(shè)計(jì)采用 STC90C51 單片機(jī)作為控制處理芯片。關(guān)鍵詞 電阻 STC 單片機(jī) 555 多諧振蕩電路 液晶顯示模塊 L298N目錄目錄摘要摘要 1 1目錄目錄 2 2第一章引言第一章引言 1 1第二章設(shè)計(jì)任務(wù)第二章設(shè)計(jì)任務(wù) 2 22.1 預(yù)設(shè)任務(wù) 22.2 技術(shù)指標(biāo) 2 . . . 1 / 40第三章方案比較與

4、論證第三章方案比較與論證 3 3第四章硬件電路設(shè)計(jì)第四章硬件電路設(shè)計(jì) 4 44.1 電路的設(shè)計(jì) 44.1.1 系統(tǒng)方案圖 44.1.2 單元電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 44.1.2.1 NE555 多諧振蕩器工作原理與測(cè)量電阻原理 44.1.2.2 阻值顯示、自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換以與阻值篩選功能的實(shí)現(xiàn) 54.1.2.3 電位器曲線顯示 64.1.2.4 電源 7第五章系統(tǒng)軟件與程序設(shè)計(jì)第五章系統(tǒng)軟件與程序設(shè)計(jì) 9 95.1 程序功能描述與設(shè)計(jì)思路 95.2 測(cè)頻率 95.3 1602 液晶顯示 105.4 電阻顯示程序 14第六章測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果第六章測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果 21216.1 測(cè)試方案 216.2

5、測(cè)試條件與儀器 226.3 測(cè)試結(jié)果與分析 226.3.1 測(cè)試結(jié)果(數(shù)據(jù))226.3.2 測(cè)試分析與結(jié)論 23結(jié)論結(jié)論 2525參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 2727致致 2828附錄附錄 2929附錄 1 元器件清單 29附錄 2：電路原理圖 30附錄 3：電路 PCB 圖 31附錄 4：源程序 33 . . . 1 / 40第一章第一章 引言引言儀器儀表重點(diǎn)發(fā)展長(zhǎng)壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測(cè)儀表和電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)管理系統(tǒng)。2005 年，中低檔電工儀器儀表國(guó)市場(chǎng)占有率要達(dá)到 95%;到 2010 年，高中檔電工儀器儀表國(guó)市場(chǎng)占有率達(dá)到 80%?？茖W(xué)測(cè)試儀器重點(diǎn)發(fā)展過(guò)程分析儀器、環(huán)保監(jiān)測(cè)儀器儀表、

6、工業(yè)爐窯節(jié)能分析儀器以與圍繞基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)所需的汽車零部件動(dòng)平衡、動(dòng)力測(cè)試與整車性能檢測(cè)儀、測(cè)量?jī)x器、電子速測(cè)儀、測(cè)量型全球定位系統(tǒng)以與其他試驗(yàn)機(jī)、實(shí)驗(yàn)室儀器等新產(chǎn)品。產(chǎn)品以技術(shù)含量較高的中檔產(chǎn)品為主，到 2005 年在總產(chǎn)值中占50%60%。環(huán)保儀器儀表重點(diǎn)發(fā)展大氣環(huán)境、水環(huán)境的環(huán)保監(jiān)測(cè)儀器儀表、取樣系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測(cè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)品，2005 年技術(shù)水平達(dá)到 20 世紀(jì) 90 年代后期國(guó)際先進(jìn)水平，國(guó)市場(chǎng)占有率達(dá)到 50%60%,達(dá)到 2010 年國(guó)市場(chǎng)占有率達(dá)到 70%以上。儀器儀表元器件“十五”與 2010 年前，盡快開發(fā)出一批適銷對(duì)路、市場(chǎng)效果好的產(chǎn)品，品種占有率達(dá)到 70%80%，高檔產(chǎn)品

7、占有率達(dá) 60%以上；通過(guò)科技攻關(guān)、新品開發(fā)，使產(chǎn)品質(zhì)量水平達(dá)到國(guó)際 20 世紀(jì) 90 年代末水平，部分產(chǎn)品接近國(guó)外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。信息技術(shù)電測(cè)儀器主要發(fā)展電測(cè)儀器軟件化、智能化技術(shù)，總線式自動(dòng)測(cè)試技術(shù)，綜合自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，信息元器件測(cè)量技術(shù)與測(cè)試儀器，在線測(cè)試技術(shù) ，信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品測(cè)試技術(shù)，多媒體測(cè)試技術(shù)以與相應(yīng)測(cè)試儀器，用電監(jiān)控管理技術(shù)等。中、低檔電工儀器儀表產(chǎn)品國(guó)市場(chǎng)占有率達(dá)到 95%，高檔產(chǎn)品的國(guó)市場(chǎng)占有率和中低檔產(chǎn)品的國(guó)外市場(chǎng)占有率在現(xiàn)有基礎(chǔ)上有大幅度的提高 。我國(guó)儀器儀表產(chǎn)品在 2010 年的市場(chǎng)發(fā)展將有所望提高。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)，其中工業(yè)自動(dòng)化儀器儀表，重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的

8、主控系統(tǒng)裝置與智能化儀器儀表，特種和專業(yè)的儀器儀表。產(chǎn)品技術(shù)水平達(dá)到 20 世紀(jì) 90 年代后期國(guó)外先進(jìn)水平，2005 年銷售額占國(guó)產(chǎn)儀器儀表銷售額的 30%。面向市場(chǎng)，全國(guó)擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域，推進(jìn)儀器儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，完成自動(dòng)化儀器儀表從模擬化向數(shù)字化技術(shù)的轉(zhuǎn)變， “15”末數(shù)字儀表的品種數(shù)達(dá)到 60%以上。 . . . 2 / 40第二章第二章 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)2.12.1 預(yù)設(shè)任務(wù)預(yù)設(shè)任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)簡(jiǎn)易自動(dòng)電阻測(cè)試儀。2.22.2 技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)（1）測(cè)量量程為 100、1K、10K、10M 四檔。測(cè)量準(zhǔn)確度為+（1%讀數(shù)+2 字） 。（2）3 位數(shù)字顯示（最大顯示數(shù)必

9、須為 999） ，能自動(dòng)顯示小數(shù)點(diǎn)和單位，測(cè)量速率大于 5 次/秒。 （3）100 、1k 、10k 三檔量程具有自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換功能。第三章第三章 方案比較與論證方案比較與論證電阻測(cè)量的方案很多，最基本的就是根據(jù) R 的定義式來(lái)測(cè)量。根據(jù) R=U/I求電阻，這種測(cè)量方法要同時(shí)測(cè)出兩個(gè)模擬量，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此，我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與數(shù)字電子技術(shù)并結(jié)合當(dāng)代最新科技成果，設(shè)計(jì)出幾種方案，并進(jìn)行具體分析后，選取了一種合理的方案。方案一 恒流源測(cè)低電阻，恒壓源測(cè)高電阻恒流源供電，測(cè)元件電壓，用恒壓源供電，測(cè)元件電流，從而完成對(duì)電阻的測(cè)量，但是很難實(shí)現(xiàn)理想的恒流源和恒壓源，所以它們適用的測(cè)量圍都狹窄。方案二

10、 轉(zhuǎn)換頻率測(cè)電阻很多儀表都是把較難測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)變成精度較高且較容易測(cè)量的物理量?；诖怂悸?，我們把電阻的參數(shù)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào) ，然后用單片機(jī)計(jì)數(shù)后再運(yùn)算并求出 R 的值并送顯示，轉(zhuǎn)換原理是 555 多諧振蕩器。其實(shí)，這種轉(zhuǎn)換就是把模擬量近似地轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，頻率 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。所以，我們采用方案二來(lái)完成本設(shè)計(jì)。方案三 直流電橋法測(cè)電阻直流電橋法測(cè)電阻是最普遍的方法，根據(jù)平衡條件與一些已知的電路參數(shù)就可以求出被測(cè)參數(shù)，用這種方法測(cè)量，參數(shù)的值還要通過(guò)聯(lián)立方程求解，調(diào) . . . 3 / 40節(jié)電阻檔位一般

11、只能手動(dòng)，電橋平衡的判別亦難以用簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)。這樣，電橋法不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量和檔位轉(zhuǎn)換。第四章第四章 硬件電路設(shè)計(jì)硬件電路設(shè)計(jì)4.14.1 電路的設(shè)計(jì)電路的設(shè)計(jì)4.1.14.1.1 系統(tǒng)方案圖系統(tǒng)方案圖系統(tǒng)總體框圖如圖 4-1 所示，頻率被測(cè)電阻555 多諧振蕩器繼電器單片機(jī)STC90C51量程轉(zhuǎn)換阻值顯示頻率顯示曲線顯示整形圖 4-1 系統(tǒng)總體框圖4.1.24.1.2 單元電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單元電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4.1.2.14.1.2.1 NE555NE555 多諧振蕩器工作原理與測(cè)量電阻原理多諧振蕩器工作原理與測(cè)量電阻原理采用 NE555 RC 振蕩器產(chǎn)生矩形脈沖，通過(guò)施密特整形送入單片機(jī)，

12、單片機(jī)并測(cè)試頻率并根據(jù)公式 =1/0.7(R1+2Rx)*C (R1 和 C 為已知量) 計(jì)算出 Rx 的阻值，并通過(guò)液晶顯示屏輸出測(cè)量結(jié)果。NE555 多諧振蕩器測(cè)電阻系統(tǒng)框圖如圖 4-2 所示 . . . 4 / 401122334455667788U1NE555V+5C1333C3103C2201C0CAP112233445566JK 1JIDIANQI112233445566JK 2JIDIANQID1DIODED2DIODE1122334455667788U2NE555V+5C5333C7103C6201C4CAPR11KR21KR31KR41KVCCVCC12J4CON212J1C

13、ON212J3CON2R5RES2R6RES212J2CON2C10104C110.1uFC1210uFA1K2VDV+5VCCC9103C8103OUT1OUT2OUT1OUT2123RP2CON3123RP1CON3C13104C140.1uFC1510uFA1K2VD2Q1PNP1Q2PNP12137805U478052137805U3780512J5CON212J6CON2圖 4-2 NE555 多諧振蕩器測(cè)電阻系統(tǒng)4.1.2.24.1.2.2 阻值顯示、自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換以與阻值篩選功能的實(shí)現(xiàn)阻值顯示、自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換以與阻值篩選功能的實(shí)現(xiàn)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量的阻值 3 位數(shù)字顯示，并能自動(dòng)顯示小數(shù)

14、點(diǎn)和單位，我們采用 LCD1602 液晶顯示模塊作為顯示器，并用 STC90C51 單片機(jī)控制，NE555 多諧振蕩器產(chǎn)生的波形通過(guò)施密特觸發(fā)器整形之后給單片機(jī)，單片機(jī)控制按鍵與LCD1602 液晶顯示。單片機(jī)系統(tǒng)控制 LCD1602 液晶顯示系統(tǒng)框圖如圖 4-3 所示 . . . 5 / 40P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717ATAL 218ATAL 119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.

15、627P2.728PSEN29ALE /PROG30EA/VPP31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40U1AT89S52C433pFC533pFY112MH ZR110K12345678J2JIEKO UA9A10A11A12A13A14A15A16A9A10A11A12A13A14A15A1612345678J3JIEKO UA1A2A3A4A5A6A7A8A1A2A3A4A5A6A7A812345678J5JIEKO UA17A18A19A22A21A20A23A24A17A18A19A20A22A21A24A2312

16、345678J4JIEKO UA25A29A31A32A26A28A27A30A25A26A27A28A29A30A31A321122S1button1122C610uFVCC1237805D17805C10.33uFC20.1uFC310uFA1K2VDVCC12J1POWERVCCR247R310KS2SW-PBS3SW-PBS4SW-PBS5SW-PB123456789J6RPVCC112233K1KAIGUANVCCVCCD07D18D29D310D411D512D613D714RS4R/W5E6VDD1BLK16GND2A15VO3U21602112233445566GND78899

17、1010111112121313VCC14U374LS14形形VCC圖 4-3 單片機(jī)系統(tǒng)控制 LCD1602 液晶顯示系統(tǒng)框圖4.1.2.34.1.2.3 電位器曲線顯示電位器曲線顯示為了實(shí)現(xiàn)電位器阻值變化曲線的顯示，我們采用 L298N 控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)電位器轉(zhuǎn)動(dòng)，而來(lái)調(diào)節(jié)電阻器阻值，再把阻值輸入單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)經(jīng)過(guò)處理之后由 LCD12864 液晶顯示顯示曲線波形。STC 單片機(jī)控制 LCD12864 液晶顯示系統(tǒng)電路如圖 4-4 所示 . . . 6 / 40P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.010P3.111P3.2

18、12P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717ATAL 218ATAL 119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE /PROG30EA/VPP31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40U1AT89S52C433pFC533pFY112MH ZR110K12345678J2JIEKO UA9A10A11A12A13A14A15A16A9A10A11A12A13A14A15A1612345678J3JIEKO UA1A2A3A

19、4A5A6A7A8A1A2A3A4A5A6A7A812345678J5JIEKO UA17A18A19A22A21A20A23A24A17A18A19A20A22A21A24A2312345678J4JIEKO UA25A29A31A32A26A28A27A30A25A26A27A28A29A30A31A321122S1button1122C610uFVCC1237805D17805C10.33uFC20.1uFC310uFA1K2VDVCC12J1POWER123456789J6RPVCC112233K1KAIGUANVCCVCCVSS1VDD2VO3D/I4R/W5E6D07D18D29D

20、310D411D512D613D714CS115CS216RET17VEE18LE D+19LE D-20LCD12864VCCVCCR210KQ19012R310K圖 4-4 單片機(jī)控制 LCD12864 液晶顯示系統(tǒng)4.1.2.44.1.2.4 電源電源電源由變壓部分、濾波部分、穩(wěn)壓部分組成。為整個(gè)系統(tǒng)提供+5V 或者+12V 電壓，確保電路的正常穩(wěn)定工作。這部分電路比較簡(jiǎn)單，都采用三端穩(wěn)壓管實(shí)現(xiàn)，故不作詳述。電源電路如圖 4-5 所示 . . . 7 / 4012345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeA3Date:25-Oct-2011

21、Sheet of File:F:99se形形.ddbDrawn By:R2610KR2410KR2510K213U10TL43112J2+5VR2910KR2710KR2810K213U13TL43112J8+5VR2110KR2218KR2311K213U11TL43112J6-5V113322Q2113322Q1331122Q3GND-18V+18VC12200uFC30.1uF132U17812R810KR747K213A2TL43112J1+15VC170.1uFC12100uFR25.6KR110K312U37805213A1TL43112J3+12VC52200uFC60.1uF2

22、13U47912213A3TL431R410KR550KC160.1uFC7100uF12J4-15VC180.1uF321U77905213A4TL431R65.6KR310KC15100uF12J5-12V123J7DIANYUAN+18V-18VC201041020C22100uF+18GND-18304050D1LEDDR1560D2LEDDR2560D3LEDDR3560D4LEDDR4560D5LEDDR5560D6LEDDR6560D7LEDDR7560圖 4-5 電源電路第五章第五章 系統(tǒng)軟件與程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件與程序設(shè)計(jì)5.15.1 程序功能描述與設(shè)計(jì)思路程序功能描述與設(shè)計(jì)思路

23、1、程序功能描述根據(jù)題目要求主要實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）測(cè)量量程為 100、1k 、10k 、10M 四檔。測(cè)量準(zhǔn)確度為+（1%讀數(shù)+2 字） 。（2）3 位數(shù)字顯示（最大顯示數(shù)必須為 999） ，能自動(dòng)顯示小數(shù)點(diǎn)和單位，測(cè)量速率大于 5 次/秒。 （3）100 、1k 、10k 三檔量程具有自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換功能。（4）具有自動(dòng)電阻篩選功能。（5）電位器阻值變化曲線。 . . . 8 / 405.25.2 測(cè)頻率測(cè)頻率測(cè)頻率源程序void dis(void)F=T0count*65536+TH0*256+TL0; /計(jì)算 0.05 秒的脈沖次數(shù)f=F*20;main()TMOD=0 x15; /T1

24、定時(shí)，T0 計(jì)數(shù) 16 位定時(shí)計(jì)數(shù)器 TH0=0;TL0=0;TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256; /定時(shí)為 0.05S TR1=1;TR0=1;ET0=1;ET1=1;EA=1;while(1) / if(flag=1) dis(); flag=0; T0count=0; TH0=0;TL0=0; TR0=1;TR1=1;5.35.3 16021602 液晶顯示液晶顯示sbit S1=P10;/功能切換sbit S2=P11; /位數(shù)切換sbit S3=P12;/數(shù)的加減sbit S4=P13;/電阻的整數(shù)位與小數(shù)位的切換 . . . 9

25、/ 40sbit RS=P26; /寄存器選擇位，將 RS 位定義為 P2.0 引腳sbit RW=P25; /讀寫選擇位，將 RW 位定義為 P2.1 引腳sbit E=P27; /使能信號(hào)位，將 E 位定義為 P2.2 引腳sbit BF=P07; /忙碌標(biāo)志位， ，將 BF 位定義為 P0.7 引腳sbit W=P10; /*函數(shù)功能：延時(shí) 1ms(3j+2)*i=(333+2)10=1010(微秒)，可以認(rèn)為是 1 毫秒*/void delay1ms() unsigned char i,j; for(i=0;i10;i+) for(j=0;j33;j+) ; /*函數(shù)功能：延時(shí)若干毫秒

26、入口參數(shù)：n*/ void delaynms(unsigned char n) unsigned char i;for(i=0;in;i+) delay1ms(); /*函數(shù)功能：判斷液晶模塊的忙碌狀態(tài)返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙*/bit BusyTest(void) bit result; . . . 10 / 40RS=0; /根據(jù)規(guī)定，RS 為低電平，RW 為高電平時(shí)，可以讀狀態(tài) RW=1; E=1; /E=1，才允許讀寫 _nop_(); /空操作 _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 re

27、sult=BF; /將忙碌標(biāo)志電平賦給 result E=0; /將 E 恢復(fù)低電平 return result; /*函數(shù)功能：將模式設(shè)置指令或顯示地址寫入液晶模塊入口參數(shù)：dictate*/void WriteInstruction (unsigned char dictate) while(BusyTest()=1); /如果忙就等待 RS=0; /根據(jù)規(guī)定，RS 和 R/W 同時(shí)為低電平時(shí)，可以寫入指令 RW=0; E=0; /E 置低電平(根據(jù)表 8-6，寫指令時(shí)，E 為高脈沖， / 就是讓 E 從 0 到 1 發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置0 _nop_(); _nop_(); /空操作兩

28、個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 P0=dictate; /將數(shù)據(jù)送入 P0 口，即寫入指令或地址 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 E=1; /E 置高電平 _nop_(); . . . 11 / 40 _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 E=0; /當(dāng) E 由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊開始執(zhí)行命令 /*函數(shù)功能：指定字符顯示的實(shí)際地址入口參數(shù)：x*/ void WriteAddress(unsigned int x) WriteInstruction(x|0 x

29、80); /顯示位置的確定方法規(guī)定為80H+地址碼x /*函數(shù)功能：將數(shù)據(jù)寫入液晶模塊入口參數(shù)：y(為字符常量)*/ void WriteData(unsigned char y) while(BusyTest()=1); RS=1; /RS 為高電平，RW 為低電平時(shí)，可以寫入數(shù)據(jù) RW=0; E=0; /E 置低電平 / 就是讓 E 從 0 到 1 發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置0 P0=y; /將數(shù)據(jù)送入 P0 口，即將數(shù)據(jù)寫入液晶模塊 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 E=1; /E 置高電平 _nop_(); _no

30、pi); . . . 12 / 40 _nop_(); _nop_(); /空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 E=0; /當(dāng) E 由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊開始執(zhí)行命令 /*函數(shù)功能：對(duì) LCD 的顯示模式進(jìn)行初始化設(shè)置*/void LcdInitiate(void) delaynms(15); /延時(shí) 15ms，首次寫指令時(shí)應(yīng)給 LCD 一段較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間 WriteInstruction(0 x38); /顯示模式設(shè)置：162 顯示，57 點(diǎn)陣，8 位數(shù)據(jù)接口delaynms(5); /延時(shí) 5ms，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間 WriteInstruction(0 x38);delaynm

31、s(5); /延時(shí) 5ms，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間WriteInstruction(0 x38); /連續(xù)三次，確保初始化成功delaynms(5); /延時(shí) 5ms，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間WriteInstruction(0 x0c); /顯示模式設(shè)置：顯示開，無(wú)光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍delaynms(5); /延時(shí) 5ms，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間WriteInstruction(0 x06); /顯示模式設(shè)置：光標(biāo)右移，字符不移delaynms(5); /延時(shí) 5ms，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間WriteInstruction(0 x01); /清屏幕指令，將以前的顯示容清除delaynms(5); /延時(shí) 5ms

32、，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間 void dis(void) /頻率顯示的計(jì)算f=T0count*65536+TH0*256+TL0; /計(jì)算 0.05 秒的脈沖次數(shù)f=f*20; . . . 13 / 405.45.4 電阻顯示程序電阻顯示程序函數(shù)功能：顯示電阻符號(hào)*/ void display_volt(void) unsigned char i; WriteAddress(0 x00); /寫顯示地址，將在第 2 行第 1 列開始顯示 i = 0; /從第一個(gè)字符開始顯示 while(Stri != 0) /只要沒有寫到結(jié)束標(biāo)志，就繼續(xù)寫 WriteData(Stri); /將字符常量寫入 LCD

33、 i+; /指向下一個(gè)字符/*函數(shù)功能：顯示電阻的單位(n)*/ void display_F(void) WriteAddress(0 x0a); /寫顯示地址，將在第 2 行第 13 列開始顯示 WriteData(F); /將字符常量寫入 LCD void display8(void) WriteAddress(0 x4a); /寫顯示地址，將在第 2 行第 13 列開始顯示 WriteData(n); /將字符常量寫入 LCD void display_T(void) WriteAddress(0 x0a); /寫顯示地址，將在第 2 行第 13 列開始顯示 WriteData(T);

34、 /將字符常量寫入 LCD void display_N(void) . . . 14 / 40 WriteAddress(0 x08); /寫顯示地址，將在第 2 行第 13 列開始顯示 WriteData(n); /將字符常量寫入 LCD /*函數(shù)功能：顯示電阻的單位(k)*/ void display_k(void) WriteAddress(0 x08); /寫顯示地址，將在第 2 行第 13 列開始顯示 WriteData(k); /將字符常量寫入 LCD/*函數(shù)功能：顯示電阻的單位(M)*/ void display_M(void) WriteAddress(0 x08); /寫顯

35、示地址，將在第 2 行第 13 列開始顯示 WriteData(M); /將字符常量寫入 LCD void display6(void) WriteAddress(0 x4a); /寫顯示地址，將在第 2 行第 13 列開始顯示 WriteData(K); /將字符常量寫入 LCD void display7(void) WriteAddress(0 x4a); /寫顯示地址，將在第 2 行第 13 列開始顯示 WriteData(M); /將字符常量寫入 LCD/*函數(shù)功能：顯示電阻的值入口參數(shù)：x . . . 15 / 40*/ void display1(unsigned int x)

36、unsigned int i,j,n;i=x/100; /取百位j=(x-i*100)/10; /取十位n=(x-i*100-j*10); /取個(gè)位WriteAddress(0 x04); /寫顯示地址,將在第 1 行第 7 列?枷允?WriteData(digiti); /將百位數(shù)字的字符常量寫入 LCD WriteData(.); /將小數(shù)點(diǎn)的字符常量寫入 LCDWriteData(digitj); /將百位數(shù)字的字符常量寫入 LCDWriteData(digitn); /將百位數(shù)字的字符常量寫入 LCD void display11(unsigned int x) unsigned in

37、t i,j,n;i=x/100; /取百位j=(x-i*100)/10; /取十位n=(x-i*100-j*10); /取個(gè)位WriteAddress(0 x04); /寫顯示地址,將在第 1 行第 7 列開始顯示W(wǎng)riteData(digiti); /將百位數(shù)字的字符常量寫入 LCDWriteData(digitj); /將百位數(shù)字的字符常量寫入 LCD WriteData(.); /將小數(shù)點(diǎn)的字符常量寫入 LCDWriteData(digitn); /將百位數(shù)字的字符常量寫入 LCD void display12(unsigned int x) unsigned int i,j,n;i=x

38、/100; /取百位j=(x-i*100)/10; /取十位n=(x-i*100-j*10); /取個(gè)位WriteAddress(0 x04); /寫顯示地址,將在第 1 行第 7 列開始顯示W(wǎng)riteData(digiti); /將百位數(shù)字的字符常量寫入 LCDWriteData(digitj); /將百位數(shù)字的字符常量寫入 LCDWriteData(digitn); /將百位數(shù)字的字符常量寫入 LCD . . . 16 / 40/*函數(shù)功能：顯示電阻的小數(shù)數(shù)部分入口參數(shù)：x*/ void display3()unsigned char i,j; i=C/10; /取十位（小數(shù)點(diǎn)后第一位）j

39、=C%10; /取個(gè)位（小數(shù)點(diǎn)后第二位） WriteAddress(0 x4c); /寫顯示地址，將在第 1 行第 14 列開始顯示 WriteData(E); WriteData(digiti); /將小數(shù)部分的第一位數(shù)字字符常量寫入 LCDWriteData(digitj); /將小數(shù)部分的第一位數(shù)字字符常量寫入 LCD void display4() unsigned int i,j,n,m;i=G/100; /取百位j=(G-i*100)/10; /取十位n=(G-i*100-j*10); /取個(gè)位WriteAddress(0 x40); /寫顯示地址,將在第 2 行第 2 列開始顯示

40、for(m=0;m=3;m+) WriteData(Strm);WriteAddress(0 x44); /寫顯示地址,將在第 2 行第 2 列開始顯示W(wǎng)riteData(digiti); /將百位數(shù)字的字符常量寫入 LCDWriteData(digitj); /將百位數(shù)字的字符常量寫入 LCDWriteData(digitn); /將百位數(shù)字的字符常量寫入 LCD void display5() unsigned char i,j;i=A/10; /取十位（小數(shù)點(diǎn)后第一位）j=A%10; /取個(gè)位（小數(shù)點(diǎn)后第二位） WriteAddress(0 x47); /寫顯示地址，將在第 1 行第 1

41、0 列開始顯示 . . . 17 / 40WriteData(.); /將小數(shù)點(diǎn)的字符常量寫入 LCDWriteData(digiti); /將小數(shù)部分的第一位數(shù)字字符常量寫入 LCDWriteData(digitj); /將小數(shù)部分的第一位數(shù)字字符常量寫入 LCDvoid display15(unsigned char x) unsigned char i; i=x%10; /取個(gè)位（小數(shù)點(diǎn)后第二位） WriteAddress(0 x0d); /寫顯示地址，將在第 1 行第 10 列開始顯示 WriteData(digiti); /將小數(shù)部分的第一位數(shù)字字符常量寫入 LCD void shu

42、(void) unsigned long i; i=(633154888/f)*10; N=i-150000; tor=N; void shu2(void) unsigned long i; i=(1453017962/f)*20; N=i-150000; tor=N;delay1ms();W=1; void key_scan(void) unsigned long i; unsigned char B; if(P1&0 x0f)!=0 x0f) delaynms(50); if(S1=0) . . . 18 / 40 if(B6) B+;else B=0; if(B=1) if(S2

43、=0) if(G0) G=G-100;else G=900; display4(); if(B=2) if(S2=0) if(G0) G=G-10;else G=990; display4(); if(B=3) if(S2=0) if(G0) G-;else G=999; display4(); if(B=4) if(S2=0) if(A0) A=A-10;else A=90; display5(); if(B=5) if(S2=0) if(A0) A-;else A=99; display5(); if(B=6) . . . 19 / 40 if(S2=0) if(C0) C-;else C

44、=19; display3(); if(S4=0) if(J=100*V)&(N=100*H) display_T();else display_F() 第六章第六章 測(cè)試方案測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果與測(cè)試結(jié)果6.16.1 測(cè)試方案測(cè)試方案1、硬件測(cè)試用 NE555 連接簡(jiǎn)易電路實(shí)現(xiàn)電阻的頻率的測(cè)量 . . . 20 / 40TRIG2Q3R4CVolt5THR6DIS7VCC8GND1U1555VCCC1104C2R110KR2?圖 6-1 NE555 振蕩電路圖2、軟件仿真測(cè)試用 proteus 軟件實(shí)現(xiàn)電阻測(cè)量與顯示的仿真圖 6-2 程序仿真圖3、硬件軟件聯(lián)調(diào) . . . 21 / 4

45、06.26.2 測(cè)試條件與儀器測(cè)試條件與儀器測(cè)試條件：檢查多次，仿真電路和硬件電路必須與系統(tǒng)原理圖完全一樣，并且檢查無(wú)誤，硬件電路保證無(wú)虛焊。測(cè)試儀器：數(shù)字示波器，數(shù)字萬(wàn)用表，穩(wěn)壓電源。6.36.3 測(cè)試結(jié)果與分析測(cè)試結(jié)果與分析6.3.16.3.1 測(cè)試結(jié)果測(cè)試結(jié)果( (數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)) )1、電阻測(cè)量結(jié)果實(shí)際電阻值測(cè)量電阻值誤差2221.80.9%100 歐檔5453.41.1%4.2K4.23K0.7%1K 檔9.69K9.7K0.1%21.3K21,4K0.4%10K 檔96.5K97.2K0.7%10M9.94M0.6%10M 檔2、阻值篩選結(jié)果預(yù)設(shè)電阻值篩選圍篩選阻值篩選準(zhǔn)確率500K45

46、0K-550K500K100%20K18K-20K19.95K99.75%3、電位器隨旋轉(zhuǎn)角改變情況轉(zhuǎn)角度電阻值轉(zhuǎn)角度電阻值7.5832751.49K1590682.51.56K22.5982901.64K301.05K97.51.71K37.51.12K1051.78K451.20K112.51.86K52.51.27K1201.93K . . . 22 / 40601.34K127.51.97K67.51.43K1352.04K6.3.26.3.2 測(cè)試分析與結(jié)論測(cè)試分析與結(jié)論根據(jù)上述測(cè)試數(shù)據(jù)，由此可以得出以下結(jié)論：1、能測(cè)量電阻的阻值，且能測(cè)量量程為 100、1k 、10k 、10M 四

47、檔。2、能自動(dòng)顯示小數(shù)點(diǎn)和單位，因?yàn)闇y(cè)頻閘門值 0.05 秒，所以測(cè)量速率遠(yuǎn)大于 5 次/秒。3、能實(shí)現(xiàn) 100、1k 、10k 三檔量程自動(dòng)切換功能。4、具有自動(dòng)電阻篩選功能，并能檢測(cè)出是否符合篩選要求。5、能自動(dòng)測(cè)量和顯示電位器隨角度變化的圍。全程測(cè)量時(shí)間在 10 秒之，測(cè)量點(diǎn)為 24 點(diǎn)。結(jié)論結(jié)論一 本次設(shè)計(jì)，完成了主要功能指標(biāo)，具體如下：1、能測(cè)量電阻的阻值，且能測(cè)量量程為 100、1k 、10k 、10M 四檔。2、能自動(dòng)顯示小數(shù)點(diǎn)和單位，因?yàn)闇y(cè)頻閘門值 0.05 秒，所以測(cè)量速率遠(yuǎn)大于 5 次/秒。3、能實(shí)現(xiàn) 100、1k 、10k 三檔量程自動(dòng)切換功能。4、具有自動(dòng)電阻篩選功能，

48、并能檢測(cè)出是否符合篩選要求。5、能自動(dòng)測(cè)量和顯示電位器隨角度變化的圍。全程測(cè)量時(shí)間在 10 秒之，測(cè)量點(diǎn)為 24 點(diǎn)。二 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，總結(jié)了一下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：1、軟件與硬件電路最好是同時(shí)做，不要前幾天都在搞軟件，等到最后才來(lái)焊板，到時(shí)如果出問(wèn)題都沒時(shí)間改了，我參加時(shí)就是遇到了這種情況。要么也可以在面包板實(shí)踐下，有人可能能用仿真軟件仿真，但那畢竟是仿真，有時(shí)跟實(shí)際相差還是很大的。反正是不能到最后才來(lái)做印制電路板。2、隊(duì)員分工好，最大限度發(fā)揮整個(gè)隊(duì)的能力，而且經(jīng)常討論，讓三個(gè)人都知道對(duì)方的進(jìn)展，同時(shí)也好處理各個(gè)負(fù)責(zé)模塊之間的。3、在競(jìng)賽前就應(yīng)該做好準(zhǔn)備：做好一兩個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng) （最好有下載 . .

49、 . 23 / 40口，支持在線編程） 、5V/12V 穩(wěn)壓電源和顯示板等小模塊，將各個(gè)模塊程序編寫好。如 7 段數(shù)碼管的顯示（建議使用串口，節(jié)省單片機(jī)的 I/O 口，如搭配74LS164 或 74HC595，我那時(shí)是使用兩塊 74HC595 芯片，一片位選，一片發(fā)送數(shù)碼）這樣可以節(jié)省很多時(shí)間。4、由于前期已經(jīng)做好各模塊板了，因此競(jìng)賽時(shí)具體做板只需改進(jìn)，從而達(dá)到題目要求。畫 PCB 板我個(gè)人認(rèn)為單面板好，好焊板。焊接芯片時(shí)能用插座的還是用吧。這樣既可以防止焊接時(shí)焊壞芯片，而且芯片可以多少使用。賽前自己也準(zhǔn)備些常用的器件。5、競(jìng)賽前還是在圖書館借點(diǎn)書來(lái)，方便賽查閱。6、論文在賽前一定要試寫一兩篇

50、，至少也應(yīng)該看過(guò)些論文，知道它的格式。論文可以一個(gè)人負(fù)責(zé)，后面大家一起修好下，也可以個(gè)人負(fù)責(zé)自己模塊的，最后再匯總。7、賽期是 4 天 3 夜，時(shí)間還是很緊的，但也要注意休息，這幾天一定要堅(jiān)持，能挺住。8、最后不管得不得獎(jiǎng)，參加過(guò)總可以學(xué)到很多東西的，最后再說(shuō)下要多總結(jié)，每次工作后總結(jié)出做得好和不好的地方方便以后的工作和學(xué)習(xí)。 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 清源計(jì)算機(jī)工作室 Protel 99 SE 原理圖與 PCB 與仿真 M 機(jī)械工業(yè) 2009 2 任元,吳勇 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) M 機(jī)械工業(yè) 2009 3 譚浩強(qiáng) C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) M 清華大學(xué) 2010 4 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委員會(huì) 第九屆

51、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編 M 理工大學(xué) 2010 5 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委員會(huì) 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品匯編 M 理工大學(xué) 2004 6 高吉祥 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)系列教程 M 電子工業(yè) 2008 7 欣,宏,霞單片機(jī)原理與 C51 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程 M 清華大學(xué) 2010 8 雷伏容,小林,浩 51 單片機(jī)常用模塊設(shè)計(jì)查詢手冊(cè) M 清華大學(xué) 2010 9 胡燁 PROTEL99SE 電路設(shè)計(jì)與仿真教程 M 機(jī)械工業(yè) 2005致致在本次設(shè)計(jì)中，首先感全國(guó)大學(xué)生電子競(jìng)賽組委員會(huì)給我們提供這個(gè)鍛煉自己的機(jī)會(huì)，其次，感學(xué)校給我們提供這個(gè)發(fā)展的平臺(tái)，再次,感本次設(shè)計(jì)的學(xué)院

52、領(lǐng)導(dǎo)、系領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和指導(dǎo)與本次競(jìng)賽的負(fù)責(zé)老師華麗老師，在她的精心指 . . . 24 / 40導(dǎo)下完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，她豐富的專業(yè)知識(shí)、博愛的胸懷、謙遜的品質(zhì)和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣。他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。通過(guò)這短短幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，我無(wú)論在基礎(chǔ)理論知識(shí)、軟件操作技能、還是獨(dú)立思考問(wèn)題能力方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，與此同時(shí)，老師還經(jīng)常教育我一些為人處事的道理，使我在增長(zhǎng)知識(shí)的同時(shí)也收獲了許多人生哲理，在此謹(jǐn)對(duì)老師致以衷心的感！本論文從選題、編程設(shè)計(jì)到畢業(yè)論文整個(gè)過(guò)程都傾注了老師的心血，再一次向她表示衷心的感和誠(chéng)摯的敬意！最后，感本次電子設(shè)計(jì)競(jìng)

53、賽的隊(duì)友王緣、黃志金、賴波。因?yàn)檫@是大家共同的努力結(jié)果，沒有團(tuán)隊(duì)的配合在那么段的時(shí)間里根本不可能完成任務(wù)，大家都付出了辛勞和汗水，你們?cè)诟?jìng)賽中給我講解、幫助我完成工作，真誠(chéng)的感你們!附錄附錄附錄附錄 1 1 元器件清單元器件清單電容 AT89S52 5 只333 20 只 單片機(jī)卡座 5 個(gè)201 20 只 接口排針 若干103 20 只 微動(dòng)開關(guān) 50 個(gè)104 20 只 7805 10 個(gè)0.1uF 20 只 7812 10 個(gè)10uF 50 只 NE555 5 只0.33uF 20 只 8 腳芯片機(jī)座 5 只33pF 20 只 12HMZ 晶振 10 只2200uF 10 只 1602

54、液晶顯示器 4 只4700uF 6 只 12864 液晶顯示器 1 只47uF 20 只 開關(guān) 5 個(gè)100uF 20 只 4.7K 滑動(dòng)變阻器 1 只電阻 1N4148 20 只1 5 只 8050 10 只 200 10 只 8550 10 只500 10 只1K 100 只 . . . 25 / 402K 20 只10K 100 只47K 10 只5M 10 只附錄附錄 2 2：電路原理圖：電路原理圖1122334455667788U1NE555V+5C1333C3103C2201C0CAP112233445566JK 1JIDIANQI112233445566JK 2JIDIANQID

55、1DIODED2DIODE1122334455667788U2NE555V+5C5333C7103C6201C4CAPR11KR21KR31KR41KVCCVCC12J4CON212J1CON212J3CON2R5RES2R6RES212J2CON2C10104C110.1uFC1210uFA1K2VDV+5VCCC9103C8103OUT1OUT2OUT1OUT2123RP2CON3123RP1CON3C13104C140.1uFC1510uFA1K2VD2Q1PNP1Q2PNP12137805U478052137805U3780512J5CON212J6CON2P1.01P1.12P1.2

56、3P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717ATAL 218ATAL 119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE /PROG30EA/VPP31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40U1AT89S52C433pFC533pFY112MH ZR110K12345678J2JIEKO UA9A10A11A12A13A14A15A16A

57、9A10A11A12A13A14A15A1612345678J3JIEKO UA1A2A3A4A5A6A7A8A1A2A3A4A5A6A7A812345678J5JIEKO UA17A18A19A22A21A20A23A24A17A18A19A20A22A21A24A2312345678J4JIEKO UA25A29A31A32A26A28A27A30A25A26A27A28A29A30A31A321122S1button1122C610uFVCC1237805D17805C10.33uFC20.1uFC310uFA1K2VDVCC12J1POWER123456789J6RPVCC112233

58、K1KAIGUANVCCVCCVSS1VDD2VO3D/I4R/W5E6D07D18D29D310D411D512D613D714CS115CS216RET17VEE18LE D+19LE D-20LCD12864VCCVCCR210KP1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717ATAL 218ATAL 119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE /PROG30EA/V

59、PP31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40U1AT89S52C433pFC533pFY112MH ZR110K12345678J2JIEKO UA9A10A11A12A13A14A15A16A9A10A11A12A13A14A15A1612345678J3JIEKO UA1A2A3A4A5A6A7A8A1A2A3A4A5A6A7A812345678J5JIEKO UA17A18A19A22A21A20A23A24A17A18A19A20A22A21A24A2312345678J4JIEKO UA25A29A31A32A26

60、A28A27A30A25A26A27A28A29A30A31A321122S1button1122C610uFVCCC10.33uFC20.1uFC310uFA1K2VDVCC12J1POWERVCCR21KR310KS2SW-PBS3SW-PBS4SW-PBS5SW-PB123456789RPRPVCC112233K1KAIGUANVCCD07D18D29D310D411D512D613D714RS4R/W5E6VDD1BLK16GND2A15VO3U21602112233445566GND788991010111112121313VCC14U374LS14形形VCC12J9CON2C710412J7CON