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1、郑州科技学院郑州科技学院 专科毕业设计（论文）题 目 数字电容测量仪学生姓名熊天才专业班级 机电一班学 号 200929004所 在 系 电气工程系指导教师 赵明冬完成时间 年 月 日 数字电容测量仪I郑 州 科 技 学 院 毕业设计（论文）任务书题目 数字电容测量仪的设计 专业 机电一体化 学号 200929004 姓名 熊天才 主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：了解目前电容量测量仪器的发展现状，学习相关知识，设计出相应的电路，制作出测量方便的数字电容测量仪,并实现其功能，完成毕业设计。基本要求：被测范围1PF-1000F；测量误差为不大于 5%； 量值用数码管显示出来；尽量尽量
2、低成本，低功耗。参考资料：数字电子技术、模拟电子电路、单片机原理及应用、数字电路设计、电子仪表原理、完 成 期 限： 指导教师签名： 评审小组负责人签名： 年 月 日数字电容测量仪II郑州科技学院 毕业设计（论文）开题报告表课题名称数字电容测量仪的设计指导教师赵明冬学生姓名熊天才学 号200929004专 业机电一体化开题报告内容： 课题来源：指导老师 设计目的：加深对电子电路知识的理解，掌握单片机的原理及应用，掌握电容数字 测量仪的构成、原理和设计方法，熟悉集成电路的使用方法。提高综合 运用知识的能力，以及提高解决实际问题的能力。 设计要求：设计、安装一个自动数字电容测量仪； 测量范围 1P
3、F-1000F； 用数码管显示出来； 测量精度不大于 5%； 设计思路：采用把未知电容和标准电阻构成 RC 谐振回路，利用单片机脉冲计数法 测得谐振回路的频率，根据谐振回路之间的关系利用单片机的计算可获 得未知电容的量。 任务完成阶段内容及安排： 第一阶段：2011 年月 10 月 25 日前毕业设计(论文)题目上报指导老师 第二阶段：2011 年月 11 月 5 日前接受毕业设计任务书，学习毕业设计(论文)要求 及有关规定，收集资料、开始撰写开题报告。 第三阶段：2011 年 11 月 10 日前上交开题报告，由指导老师审阅 第四阶段：2011 年 11 月 25 日前完成元器件的购买，收集
4、材料，开始设计并撰写论 文，初稿完成。 第五阶段：2011 年 12 月 1 日至 2012 年 4 月上旬用不同方式与指导老师交流，沟通 毕业设计进展情况。 第六阶段：2012 年 4 月上旬完成并提交正式毕业设计。指导教师签名： 日期： （可加页）数字电容测量仪III数字电容测量仪摘 要电容器主要用于交流电路及脉冲电路中，在直流电路中电容器一般起隔断直流的作用。电容既不产生也不消耗能量，是储能元件。电容具有充电放电功能，其电压电流特性是非线性的，一般不能直接测量，我们可以通过测量 RC 谐振电路的谐振频率，通过其内在关系来间接获得其电容值。这就把电容的测量转换为对谐振频率的测量了，对于周期
5、波的测量方法很多，但大多是通过测量间接计算频率。本文介绍了用目前应用比较广泛的 STC89C52 系列单片机对周期波频率进行测量，并通过LCD 以数字形式直观地示出频率，实现测量的智能化，省去间接对频率计算的麻烦与错误。文章对其测量原理、设计和实现作了说明，并进行了误差分析。关键词：STC89C52 单片机；谐振电路；谐振频率；矩形脉数字电容测量仪IVDigital capacitance meterABSTRACTCapacitors and circuit mainly for the exchange pulse circuit, in the DC Circuit capacitors
6、 cut off from the general role of the DC. Capacitance does not produce nor consume energy, energy storage devices. Capacitance discharge function of charge, voltage and current characteristics of non-linear, and generally can not be measured directly, we can RC resonance by measuring the resonant fr
7、equency circuit, through its intrinsic relationship to its capacitance value of indirect access. This measure the capacitance of the conversion to the resonant frequency of measurement, the frequency of the periodic waves of many measurement methods, but mostly indirectly calculated by measuring the
8、 frequency. In this paper, with the current application of a broader series of SCM STC89C52 periodic wave frequency of measurements, and through LED directly in digital form to indicate the frequency, and measurement of intelligence, omit indirectly to the frequency of trouble with the calculation e
9、rror. The article on measuring principle, design and implementation, explained, and the error analysis.KEYWORDS: STC89C52 SCM, resonant circuit,resonant frequency,rectangular pulse数字电容测量仪V目录 摘 要.IIIKEY WORDS.IV1 引言.11.1 电容测试仪的发展历史及研究现状.11.2 现今的电容测量技术手段.22 设计思想.42.1 选择总体方案.42.1.1 方案比较，做出选择.73 测量仪的结构原理器件介绍.83.1 单片机 STC89C52 的介绍.83.1.1 主要特性.83.1.2 引脚功能说明：.113.2 555 定时器的工作原理.124 基于单片机电容测量软件设计.144.1 软件设计.144.2 设计任务.144.3 软件设计工具.144.4 程序设计算法.144.5 设计流程.165 程序编写.175.1 结果分析.17总 结.
