文档介绍：基于单片机的电阻、电容、电感测试仪
指导老师：刘国高
辩论人： 马远
专业：07电子科学与技术
论文框架
设计的背景及意义
测试仪设计方案比较
系统的原理框图
测试仪的系统硬件设计
测试仪的系统软件设计
结论与展望
14HC573分别作为段码和位码的数据锁存器，， 通过锁存器可以到达节省I/O口的目的。通过锁存和动态扫描来显示所测的结果。
555定时器的介绍
555构成的施密特触发器
555构成的多谢振荡器
施密特触发器只要将脚2和6连在一起作为信号输入端，即得到施密特触发器。设被整形变换的电压为正弦波Vs，其正半波通过二极管D同时加到555定时器的2脚和六脚，得到的Vi为半波整流波形。当Vi上升到2/3VCC时，Vo从高电平转换为低电平；当Vi下降到1/3VCC时，Vo又从低电平转换为高电平
多谐振荡器由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端 放电，使电路产生振荡。
测量电阻电路
测量电容电路
用555定时器构成电阻电容构成多谐振荡电路，通过分析可知电容c放电时间tpl=R2Cln2=,这时输出低电平，当放电结束后，T截止，Vcc将通过R1、R2向电容C充电，这事输出高电平，时间为tph=(R1+R2)Cln2=(R1+R2)C。
同电阻测量电路相似，用555定时器构成电阻电容构成多谐振荡电路，通过分析可知电容c放电时间tpl=R2Cln2=,这时输出低电平，当放电结束后，T截止，Vcc将通过R1、R2向电容C充电，这事输出高电平，时间为tph=(R1+R2)Cln2=(R1+R2)C。
测量电感电路原理及仿真
考毕兹振荡器是自激振荡器的一种。图中的L、C1、C2组成谐振回路，作为晶体管放大器的负载阻抗。反响信号从电容器C2两端取得，送回放大器的基极b上，而且也是将LC回路的三个端点分别与晶体管的三个电极相连，故将这种电路成为电容三点式振荡器。由串联电容与电感回路及正反响放大器组成。
振荡频率
利用EWB仿真软件对电容三点式振荡电路的仿真原理如图3-5-2，双击示波器后可查看仿真波形，仿真波形如图3-5-3所示。
测量电感电路
多路选择开关电路
测量类别
0
0
Y0-R
0
1
Y1-C
1
0
Y2-L
1
1
*
利用CD4052实现测量类别的转换，CD4052是差分四通道数字控制模拟开关器件，有A0和A1两个二进制控制输入端和INH输入，具有低导通阻抗和很低的截止电流。当INH输入端=“1〞时所有通道截止，二位二进制输入信号选通四对通到中的一通道。中选择了某一通道的频率后，，通过计算得到要被测值，多路选择开关控制如表3-6 所示。
表3-6
稳压电源电路
先用变压器把220伏稳压电源降压到12伏，然后经过整流桥整流，把交流电翻转为直流电，经过电容滤波然后可以得到较好的直流电，然后再稳压，滤波就可以输出稳定的5伏电压。
本设计中采用的是LM2940稳压芯片，是一种低压差线性稳压芯片，此类稳压芯片比传统的稳压78系列芯片性能更好，但是价格也很高。所以2940稳压芯片用一个反向的二极管保护进行。
测试仪的系统软件设计
I/O口的分配
sbit sl=P1^0; //电感选择
sbit sc=P1^1; //电容选择
sbit sr=P1^2; //电阻选择
sbit fw=P3^3; //frequency的收集，该I/O口还是定时器T1
sbit selA=P1^5; //数据选择器的地址码B，B是高位
sbit selB=P1^6; //数据选择器的地址码A，A是低位
sbit dula=P2^6; //段选
sbit wela=P2^7; //位选
按键程序流程
进行按键选择，当已经选择被测参数类别，之后单片机根据按键类别启动相应的参数测试程序，如果没有检测到选择信号，那么继续进行检测。
在本设计的模块中，模块是以单片机为核心，再通过按键控制测量的被测参数在数码管显示。
频率参数计算的原理
本设计频率的计算采用单片机外部中断 ，对振荡电路产生的脉冲频率的进行采集计算，再通过对测量数据的校正算法来完成相应的参数计算。
〔下降沿〕进入外