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1、第 1 页 贵州大学本科毕业论文(设计) 本科毕业论文（设计） 论文（设计）题目：数字式电感测量仪设计 学 院： 专 业： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 年 月 日 贵州大学本科毕业论文(设计)贵州大学本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名： 日 期： 第 III 页 数字式电感测量仪设计III摘 要III第一章 前言11.1 设计的背景和意义11.2 电感测试仪的发展历史及研究现状11.3 本设
2、计所做的工作3第二章 数字电感测量仪的总体设计42.1 课题设计的主要内容42.2 系统功能42.3设计的指标及要求42.4 系统原理框图6第三章 单元电路设计与分析73.1 555芯片简介与555电路的设计73.1.1 555 芯片的顶视图及各引脚的功能73.1.2 555芯片工作原理73.1.3 555电路的设计83.2 80c51芯片简介93.2.1 80C51单片机和80C51系列单片机93.2.3 80C51的内部结构113.2.4 80C51的引脚功能描述133.3 80C51电路设计143.4 LCD1602 简介153.4.1 LCD1602优点153.4.2液晶显示简介16
3、3.4.3 1602字符型LCD简介. 173.4.4 1602LCD的基本参数及引脚功能183.4.5 1602LCD的指令说明及时序193.4.6 1602LCD的RAM地址映射及标准字库表223.4.7 1602LCD的一般初始化（复位）过程233.4.8 硬件原理图243.5 AT89C52单片机时钟电路253.6 AT89C52单片机复位电路263.6 电容三点式振荡电路263.7 USB电源电路28第四章 软件设计304.1 I/O口的分配304.2 软件设计流程图30第五章 PCB与实物制作325.1 protel99se 介绍325.2 电路图的绘制335.3 PCB板的制作3
4、45.4 材料清单345.5 元器件的检测与安装34设计总结39参考文献40致谢41附录A 程序源代码42附录B 设计原理图47附录C 设计PCB图48 数字式电感测量仪设计 摘 要 本文介绍了简单的数字电感测量的工作原理，本文介绍了一种基于单片机80c51的电感测量仪器的设计。文章首先论述了设计数字电感测量仪的意义及思路，然后分析和设计了系统硬件的各单元电路，其内容包括：复位电路，电源电路、显示电路、频率产生电路、正旋波振荡电路等，最后对系统的软件进行分析与设计。整个系统以80c51单片机为中央控制器件，以LCD1602作为显示器，正旋波震荡用555芯片，软件采用C语言，用keil，Prot
5、eus连调模拟，实验板辅助测试。经测试，系统实验功能完备，显示清晰。本设计完成了电感的测量与显示，是一个简单的数字电感测量仪器。关键词：单片机，555触发器，lc电容三点式，lcd1602显示器Design of digital inductance measuring instrument Abstract This paper introduces a simple working principle of digital inductance measurement, this paper introduces a design of inductance measuring instr
6、ument based on MCU 80c51. This paper first discusses the significance and the design ideas of digital inductance measuring instrument, then the analysis and design of each unit circuit of the hardware system, which includes: reset circuit, power supply circuit, display circuit, frequency generating
7、circuit, sine wave oscillation circuit, finally carries on the analysis and design of the system software. The whole system to 80c51 SCM as the central control device, LCD1602 as a display, sine wave oscillation with 555 chip, using C language, keil software, Proteus company simulation, auxiliary te
8、st plate. After the test, system test function is complete, clear display. Completed the design of inductance measurement and display, is a simple digital inductance measuring instrument.Keywords: SCM, 555 triggers, LC three point capacitance, LCD1602 display第 40 页 贵州大学本科毕业论文(设计) 第一章 前言1.1 设计的背景和意义
9、目前，随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电感的大小。因此，设计可靠，安全，便捷的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行测量。 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分离法。 由于测量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振荡器基础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LC的测量电
10、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 电感测试仪的发展历史及研究现状 当今电子测试领域，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。 电感测试发展已经很久，方法众多，常用测量方法如下。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分离法。 在我国1997年05月21日中国航空工业总公司研究出一种电感在线测量方法及装置等电位隔离方法，用于对在线的电感元件实行等电位隔离。 中国本土测量仪器设备发展
11、的主要瓶颈。尽管本土测试测量产业得到了快速发展，但客观地说中国开发测试测量仪器还普遍比较落后。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.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，而测试则处于从属和辅助位置。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，造成相关的基础科学研究比较薄弱，这是中国测量仪器发展的一个主要瓶颈。实际上
12、，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。本土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。传统的营销模式在计划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，国内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。特别是随着国内应用需求的快速增长，为这一过渡提供了根本动力，应该利用这些动力，跟踪应用技术的快速发展。 3.缺乏标准件的材料配套体系。由于历史的原因，中国仪器配套行业的企业多
13、为良莠不齐的小型企业，标准化的研究也没有跟上需求的快速发展，从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观，但距离整个产业的要求还有一定距离。所以，还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有，在技术水平没有达到的条件下，一味地追求精度或追求高指标，而没有处理好与稳定性之间的关系。上述这些都是制约本土仪器发展的因素。 近年来我国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了很多方面的重视，状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低谷阶段，重新回到了快速发展的轨道，尤其最近几年，中国本土仪器取得了长足的进步，特别是通用电子测量设备研发方面，与国外先进产品的差距正在快速缩小，对国外电子仪器巨头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟技术的发展，为中国的测试测量仪器行业带来
