本系统是通过凌阳的16位单片机SPCE061A测量电阻
更新时间:2024-04-12 07:06:01 阅读量: 综合文库 文档下载
- 本系统暂不受理物流件推荐度:
- 相关推荐
本系统是通过凌阳的16位单片机SPCE061A测量电阻、电容和电感对应振荡电路所产生的频率实现各个参数的测量,一方面测量精度较高,另一方面便于使仪表实现自动化,而且还能加入语音播报的功能使其更加智能化。
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。SPCE061A的定时器可以利用外部时钟源来计数,这里我们将RCL的测量电路产生的频率作为单片机SPCE061A的时钟源,通过计数则可以计算出被测频率在通过该频率计算出各个参数。
SPCE061A单片机概述
SPCE061A是继m’nSP系列产品SPCE500A等之后凌阳科技推出的又一个16位结构的微控制器。目前有两种封装形式:84引脚的PLCC84封装和80引脚的LQFP80贴片封装。主要性能如下: ■16位m’nSP微处理器;
■工作电压:VDD为2.4~3.6V(cpu), VDDH为2.4~5.5V(I/O); ■CPU时钟:32768Hz~49.152MHz ; ■内置2K字SRAM、内置32K FLASH; ■可编程音频处理;
■32位通用可编程输入/输出端口;
■32768Hz实时时钟,锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号; ■2个16位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值); ■2个10位DAC(数-模转换)输出通道;
■7通道10位电压模-数转换器(ADC)和单通道语音模-数转换器; ■声音模-数转换器输入通道内置麦克风放大器自动增益控制(AGC)功能; ■系统处于备用状态下(时钟处于停止状态)耗电小于2mA@3.6V; ■14个中断源:定时器A / B,2个外部时钟源输入,时基,键唤醒等; ■具备触键唤醒的功能;
■使用凌阳音频编码SACM_S240方式(2.4K位/秒),能容纳210秒的语音数据; ■具备异步、同步串行设备接口;
■具有低电压复位(LVR)功能和低电压监测(LVD)功能; ■内置在线仿真电路接口ICE(In- Circuit Emulator);
■具有保密能力;
■具有WatchDog功能(由具体型号决定)
一、设计功能及要求
1.1 设计要求
设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪,示意框图如下:
具体要求
(1)测量范围:电阻100Ω~1MΩ;电容100pF~10000pF;电感100μH~10mH。 (2)测量精度:±5% 。
(3)制作4位数码管显示器,显示测量数值,并用发光二极管分别指示所测元件的类型和单位。
1.2 系统功能 基本完成以上具体要求
使用三个按键分别控制R、C、L的测试红、黄、绿三个二极管分别代表三种类别的测试
加入语音播报功能:如测量结果为6.8K欧姆则语音播报“六点八K欧姆”;如果电阻小于100欧姆则语音播报“电阻小于100欧姆”。
二、方案设计与论证
测量电子元器件集中参数R、C、L的仪表种类较多,方法也各有不同,但都有其优缺点。一般的测量方法都存在计算复杂、不易实现自动测量而且很难实现智能化。 在这里我们着重要介绍的是把电子元件的参数R、C、L转换成频率信号f,然后用单片机计数后在运算求出R、C、L,并送显示,转换原理分别是RC振荡和LC三点式振荡,这样就能够把模拟量近似的转换位数字量,而频率f是单片机很容易处理的数字量,这种数字化的处理一方面便于使仪表实现智能化,。方案中用到的单片机式凌阳的16位单片机SP
CE061A,由于该CPU具有丰富的I/O口和丰富的时基信号,为我们提供了极大的方便,其中可以利用I/O口置高低电平来实现量程的转换,由于单片机SPCE061A的定时器可以通过外部时钟源来计数,我们便可以将555电路或电容三点式振荡电路产生的频率作为SPCE061A的定时器的时钟源,这样就很容易得到被测R/C/L对应产生的频率。而且SPCE061A具有语音处理功能,我们在显示的基础上还可以加入语音播报,使得整个测量过程更加智能化。
三、系统硬件电路设计 3.1 电路方框图及说明
系统分三大部分,及测量电路,通道选择和控制电路,如下图所示。SPCE061A根据所选通道,通过IOA4和IOA3向模拟开关送两位地址信号,取得振荡频率,然后根据所测频率判断是否转换量程,或者是把数据进行处理后,得出相应的参数值。
3.2 各部分电路设计 3.2.1 电阻测量电路
电阻的测量采用“脉冲计数法”,如下图所示由555电路构成的多谐振荡电路,通过计算振荡输出的频率来计算被测电阻的大小。
555接成多谐振荡器的形式,其振荡周期为:T=t1+t2=(ln2)(R1+Rx)*C1+(ln2)Rx*C1
得出:
即:
电路分为2档:100≤Rx<1000欧姆:IOA5设置为高电平输出,IOA7设为低电平输出;
R2=200欧姆;C2=0.22uF;
Rx=(6.56*(1e+6))/(2* fx)-330/2
对应的频率范围为: 2.8K≤fx <16K1000≤Rx<1M欧姆:IOA6设置为高电平输出,IOA8设为低电平输出。
R1=20k欧姆;C1=103PF;
Rx =(1.443*(1e+8))/(2* fx)-(1e+4)
3.2.2 电容测量电路
电容的测量同样采用“脉冲计数法”,如下图所示由555电路构成的多谐振荡电路,通过计算振荡输出的频率来计算被测电容的大小。
555接成多谐振荡器的形式,其振荡周期为:T=t1+t2=(ln2)(R1+R2)*Cx+(ln2)R2*Cx我们设置R1=R2;
得出:
即:
电路分为2档:R1=510K欧姆:IOA10设置为高电平输出;
R4=R6;
Cx= (0.94*(1e+6))/ fx;
对应的频率范围为: 9.4K≤fx <0.94KR1=100K欧姆: IOA9设置为高电平输出;R5=R6;
Cx =(4.81*(1e+6))/ fx;
对应的频率范围为: 480Hz≤fx <4.8K
3.2.3 电感测量电路
电感的测量是采用电容三点式振荡电路来实现的。三点式电路是指:LC回路中与发射极相连的两个电抗元件必须是同性质的,另外一个电抗元件必须为异性质的,而与发射极相连的两个电抗元件同为电容时的三点式电路,成为电容三点式电路。
得出:
即:
Lx=(38*(1e+6))/ f02
3.2.4 多路选择开关电路
利用CD4052实现测量类别的转换,CD4052是双4选一的模拟开关选择器件。当选择了某一通道的频率后,输出频率通过通过IOB4作为CPU定时器的时钟源并开始计数,当计数到3秒后读出计数器的值,除以3就得到了被测R/C/L所对应产生的频率,通过计算得到要被测值。
IOA4 IOA3 测量类别 0 0 1 1 0 1 0 1 Y0-R Y1-C Y2-L *
3.2.5 按键及数码管显示电路
按键和二极管分别表示不同类别的测量,如下表所示:
按键 二极管 对应测试项 测试R 测试C 测试L
KEY1 L1 KEY2 L2 KEY3 L3
数码管显示显示内容如下图所示:
3.2.6 音频输出电路
语音播报测量结果,当测试结果显示相对较稳定后开始播报测试结果。
四、软件设计 4.1 I/O口的分配 I/OA口的分配 IOA0-IOA3:按键输入; IOA3-IOA4:模拟开关通道选择; IOA5-IOA6:R测量电路中充电电阻选择; IOA7-IOA8:R测量电路中充放电电容选择; IOA9-IOA10:C测量电路中充电电阻选择;
IOA12-IOA14:R/C/L测量指示灯; 具体可参见下表:
正在阅读:
本系统是通过凌阳的16位单片机SPCE061A测量电阻04-12
房产共有协议书10-28
2018年酒店安保部工作总结范文03-03
人生究竟什么最重要,你知道吗?08-02
3810L直行程电子式电动执行器说明书06-15
2015年中国城市GDP排名100强排行榜大盘点(附精心点评)08-24
国学达人测试练习题104-21
小米企业PEST分析09-02
- 清真菜谱
- 我国国民经济和社会发展十二五规划纲要(全文)
- 高三物理机械振动和机械波复习2
- 浙江省公路山岭隧道机械化装备应用指导手册 doc - 图文
- 2018届高三数学文科二轮复习:专题检测(九) 导数的简单应用
- 2015年上海市公务员录用考试《行政职业能力测验》试卷(B类)
- 七年级道德与法制下册
- 大班户外游戏教案
- 病虫害预警 - 图文
- 某养鱼场为了提高经营管理水平
- 汉中市勉县尧柏余热汽机规程 10
- 烹饪试卷
- 事业单位考试公共基础知识专项分类题库训练
- 语文:第2课 走一步,再走一步 课堂导学案(人教版 七上)
- 天汉使用手册
- 人教版小学三年级数学下册教学计划
- 房地产销售管理完全操作手册122页
- 2009年评审通过具有中学高级教师专业技术资格人员名单...
- 《15秋公共关系学》作业1
- 2017最新版监理公司三标一体管理手册
- 单片机
- 电阻
- 测量
- SPCE061A
- 通过
- 系统
- 阳的
- 2018教师招聘考试:《教育心理学》模拟试题
- 第二章 消费者行为理论
- 福师15秋《教育科学研究方法》在线作业
- 居民委员会
- 七年级上册生命与健康教案
- (含15套模拟卷)河北省石家庄市重点名校初中2018-2019学年数学
- 安倍成东亚和平绊脚石外交沉默更显日孤立无援
- 广西大学第九届女生节系列活动方案(正式文件)
- 机械安全 防护装置 固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求(w
- 理论知识复习题目……
- JuniperERX日常维护手册 - 图文
- 沪科版八年级第一学期物理教学计划
- 一年级星级学生评价方案
- 《管理会计学》模拟试题及参考答案(最全)
- 泵与泵站课程设计
- 高中化学会考试题 - 图文
- 2019年九年级物理全册 13.1 分子热运动学案(无答案)(新版)新
- 湖南省桃源一中高二下学期期末考试语文试题 Word版含答案
- 大型设备吊装方案
- 重庆市第三届运动会田径比赛