基于51单片机的电容测量仪的设计.doc

摘 要 采用555芯片做为一个单稳态触发器，产生一定频率的方波，再通过单片机的计时器测量这个方波的脉宽，固定电阻值，从而运用单片机自身的计算功能算出电容容量，再通过单片机I/O传输端口传输信息，最终使结果在显示屏上显示。系统的测量范围为10pF～?500uF，具有多个量程，通过单片机的I/O口控制继电器的吸合与断开来选择不同的R值，从而实现不同的量程测量。注重设计方法及流程，首先根据原理设计电路，再通过protues ，利用keil编程调试。 关键词：容测量；单稳态触发器；单片机；LCD显示。 Abstract This design uses?555 chip?as a?mono-stable multi vibrator,?produce a certain frequency of?Fang Bo,?and then through the single-chip?timer?pulse width measurement of?the?square wave,?the value of the fixed resistor,?thus?the calculation function?of single chip microcomputer?to calculate the?capacity of the capacitor,?and then through the single-chip I/O?port transmission?of information transmission,?the final?result?is displayed on a screen.?The measurement range is 10pF?~500uF,?with multiple?range,?through?MCU I/O port?control?relay?and?offto?choose?different values of R,?so as to realize the?different measurement?range. Pay attention to the design?method and?process,?according to the?principle?of circuit design,?and then through the Protues,?using keil?programming and debugging. Keywords:?volume?measurement;?the mono-stable trigger;?MCU;?LCD display. 目 录 1 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 课题研究内容 2 2 系统设计 2 2.1? 系统设计任务及要求 2 2.2? 系统总体方案设计 2 2.2.1? 方案论证 2 2.2.2 总体方案设计 3 3 硬件电路设计 4 3.1 AT89C2051单片机 4 3.2 555 时钟芯片与单片机连接 7 3.3 低脉冲产生电路 7 3.4 量程选择电路 8 3.5 显示电路 9 3.5.1 液晶显示器的分类 9 3.5.2 LED屏显示原理 10 3.5.3 LED显示屏与单片机联接 10 4 软件设计 10 4.1 主程序 11 4.2 子程序 12 4.3 主程序及子程序编程 13 5? 结论 19 致 谢 21 参考文献 22 附 录 23 1 绪论 1.1 课题背景 在如今科技发达的时代，人们更多地开始注重数据的精确性，电容做为一个常见的电子元件，其电容容量测量的精确性也倍受人们关注。最初采用交流不平衡电桥就能测量出一个电容的基本量程。电容测量仪的设计，实际也就是指电容传感器的设计，例如：容栅式电容传感器，陶瓷电容压力传感器等。电容测量技术从原本的单一变为现在的充满了多元化的气息。国内诸多厂商都在进行着含测量电容在内的众多电子元件的精确测量工作，在世界范围内优秀的电容传感器的公司有：德国tecsis、美国alphasense。尽管本土测试测量产业跟随着世界的进步也有突飞猛进的发展，但我国开发测试测量仪器依然比较落后。每当提起中国测试仪器落后的原因，就会有许多不同的说法，诸如精度不高，外观不好，可靠性差等。实际上，这些都还是表面现象，真正影响中国测量仪器发展的瓶颈为：? 1、在整个产品流程中，测试的地位偏低。由于受到人们的传统观念的影响，所以在产品的制造流程中，研发始终处于核心位置，但测试却处于从属和辅助的位置