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1、-本科毕业设计论文题 目 基于单片机的电阻、电容、电感测试仪系 别 电气与信息工程 专 业 电子信息工程 班 级 电信* * * 学生 * * 指导教师 * * * 2021年6月. z-摘 要随着电子工业的开展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻，电容，电感的大小。因此，设计可靠，平安，便捷的电阻，电容，电感测试仪具有极大的现实必要性。在系统硬件设计中，以MCS-51单片机为核心的电阻、电容、电感测试仪，将电阻，电容，电感，使用对应的振荡电路转化为频率实现各个参数的测量。其中电阻和电容是采用555多谐振荡电路产生的，而电感则是根据电容三点式产生的
2、，将振荡频率送入AT89C52的计数端端，通过定时并且计数可以计算出被测频率，再通过该频率计算出被测参数。在系统的软件设计是以Keil51为仿真平台，使用C语言与汇编语言混合编程编写了系统应用软件；包括主程序模块、显示模块、电阻测试模块、电容测试模块和电感测试模块。最后，实际制作了一台样机，在实验室里进展了测试，结果说明该样机的功能和指标得到了设计要求。关键词：单片机，555多谐振荡电路，LED动态显示模块，电容三点式振荡. z-ABSTRACTWith the development of electronic industry，electronic ponents rapidly incr
3、eased the scope of electronic ponents widely up gradually，in applications we often measured resistors，capacitors，inductors size. Therefore,the design of reliable，safe，convenient resistance，capacitance，inductance tester of great practical necessity.In the system hardware design，take the MCS-51 monoli
4、thic integrated circuit as the core resistance，the electric capacity，the inductance reflectoscope reflector，the resistance，the electric capacity，the inductance，the use correspondences oscillating circuit transforms for the frequency realizes each parameter survey.And the resistance and the electric
5、capacity are use 555 multiresonant circuits to produce，but the inductance is produces according to the electric capacity bikini，the oscilation frequency will send AT89C52 the counting to be neat，through and fi*ed time counts may calculate by the frequency measurement rate，figures out again through t
6、his frequency meter is measured the parameter.In systems software design is take Keil51 as the simulation platform，used the C language and the assembly language mi* programming has piled the system application software；including master routine module，display module，resistance test module，electric ca
7、pacity test module and inductance test module.Finally，the actual production of a prototype，tested in the laboratory results show that the prototype of the functions and indicators are the design requirements.KEY WORDS:Single slice of machine，555 resonance swings circuit，LED dynamic display module，Ca
8、pacitance three-point shock. z-目 录1 前言11.1 设计的背景及意义11.2 电阻、电容、电感测试仪的开展历史及研究现状11.3 本设计所做的工作31.4 本论文的构造安排32 电阻、电容、电感测试仪的系统设计52.1 电阻、电容、电感测试仪设计方案比拟52.2 系统的原理框图53 电阻、电容、电感测试仪的系统硬件设计73.1 MCS-51单片机电路的设计73.2 LED数码管电路与键盘电路的设计93.3 测量电阻、电容电路的设计133.3.1 555定时器简介133.3.2 测量电阻电路的设计153.3.3 测量电容电路的设计163.4 测量电感电路的设计及
9、仿真173.4.1 测量电感电路的设计173.4.2 测量电感电路的仿真183.5 多路选择开关电路的设计204 电阻、电容、电感测试仪的软件设计224.1 I/O口的分配224.2 主程序流程图224.3 频率参数计算的原理245 PCB板的设计与系统的调试265.1 PROTEL99SE的介绍与PCB板的设计265.2 系统调试与系统测试285.2.1 系统软件调试285.2.2 系统硬件调试285.2.3 系统测试326 结论与展望34致36参考文献37附录38附录一系统原理图及PCB38附录二源程序40. z-1 前言1.1 设计的背景及意义目前，随着电子工业的开展，电子元器件急剧增加
10、，电子元器件的适用围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻，电容，电感的大小。因此，设计可靠，平安，便捷的电阻，电容，电感测试仪具有极大的现实必要性。通常情况下，电路参数的数字化测量是把被测参数传换成直流电压或频率后进展测量。电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。比例运算器法测量误差稍大，积分运算器法适用于高电阻的测量。传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。前者电路简单，速度快，但精度低；后者测量精度高，但速度慢。随着数字化测量技术的开展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比拟法。电感测量可依据交流电桥法，这种测量方法虽然能较准
11、确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量Q值确定电感的方法误差较大，所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步别离法。由于测量电阻，电容，电感方法多并具有一定的复杂性，所以本次设计是在参考555振荡器根底上拟定的一套自己的设计方案。是尝试用555振荡器将被测参数转化为频率，这里我们将RLC的测量电路产生的频率送入AT89C52的计数端端，通过定时并且计数可以计算出被测频率再通过该频率计算出各个参数。1.2 电阻、电容、电感测试仪的开展历史及研究现状当今电子测试领域，电阻，电容和电感的测量已经在测量技术和产品研发中应用的十分广泛。电阻、电容和电感测试开展已经很久，方法众多，常用测量方法
12、如下。电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。比例运算器法测量误差稍大，积分运算器法适用于高电阻的测量。传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。前者电路简单，速度快，但精度低；后者测量精度高，但速度慢。随着数字化测量技术的开展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比拟法。电感测量可依据交流电桥法，这种测量方法虽然能较准确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量Q值确定电感的方法误差较大，所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步别离法。在我国1997年05月21日中国航空工业总公司研究出一种电阻、电容、电感在线测量方法及装置等电位
13、隔离方法，用于对在线的电阻、电容、电感元件实行等电位隔离，其特征在于，(1)将一个运算放大器的输出端与其反相输入端直接连接，形成一个电压跟随器；(2)将基准精细电阻(R)的一端与被隔离的在线元件(Z*)的一端通过导线连接，基准精细电阻(R)的另一端与信号源(Vi)或者地连接，被隔离的在线元件(Z*)的另一端通过导线与地或者信号源(Vi)连接，基准精细电阻(R)与被隔离的在线元件(Z*)连接的一端同时与运算放大器的同相输入端连接；(3)通过导线将运算放大器的输出端与线路板上所有的隔离点(C)连接，隔离点(C)确实定方法是：在线路板上但凡与被隔离的在线元件(Z*)靠近信号源(Vi)的一端(A)相连
14、的电阻、电容、电感元件的另一端均为隔离端(C)。中国外乡测量仪器设备开展的主要瓶颈。尽管外乡测试测量产业得到了快速开展，但客观地说中国开发测试测量仪器还普遍比拟落后。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，这些都还是外表现象，真正影响中国测量仪器开展的瓶颈为：1.测试在整个产品流程中的地位偏低。由于人们的传统观念的影响，在产品的制造流程中，研发始终处于核心位置，而测试则处于附属和辅助位置。关于这一点，在几乎所有的研究机构部门配置上即可窥其一斑。这种错误观念上的原因，造成整个社会对测试的重视度不够，从而造成测试仪器方面人才的严重匮乏，造成相关的根底科学研究比拟薄弱，这是中国测量仪器开展的一个主要瓶颈。实际上，即便是研发队伍本身，对测试的重视度以及对仪器本身的研究也明显不够。 2.面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。外乡仪器设备厂商只是重研发，重视生产，重视狭义的市场，还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在方案经济年代里发挥过很大作用，但无法满足目前整体解方案流行年代的需求。所以，为了快速缩小与国外先进公司之间的差距，国仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着
