简易数字电容表的制作

《AT89C2051制作数字电容表》毕业设计

---数字电容

班级：机电

学号： 姓名：宋利鹏

0802

0202080202

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摘 要

本课题选用AT89C2051单片机来设计数字电容表，采用汇编语言进行编程，通过测量电容的积分信号达到参考电压的时间，来测量电容的容量大小，并完成编制两个通信程序完成51单片机与pc机温度数据通信和数据保存。本次设计的数字电容表程序由用C语言编写，由主程序、定时中断服务子程序等模块组成。调试工作主要是通过对RPl来调整基准电压。51单片机通过软件编程，在LCD1602液晶屏上实现时间的显示，通过对时间的换算而得到容值的大小；本文并详细介绍了AT89C2051单片机的基本原理，分析了AT89C2051各个管脚的功能及它在设计电路中的作用。本文论述了LCD1602液晶屏的工作原理及其软件设计过程。

关键词:单片机 中断 LED显示 数字电容表

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目录

摘要..............................................................2 第1章 单片机介绍......................

潍坊学院专科毕业设计（论文）

目录

摘要 ................................................................. I Abstract ........................................... 错误！未定义书签。 第一章 引言 .......................................................... 1 第二章 系统设计思想 .................................................. 2

2.1测量方案 ...................................................... 2 2.2 输出部分中各模块的方案选择 .................................... 2 2.3 最终整体方案设计 .............................................. 2 2.4 总体设计方案 ..................................................

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目 录

摘 要 2 关键词 1 概述 1.1设计意义 3 1.2系统主要功能 32 硬件电路设计方案及描述 2.1 设计方案 3 2.2 主要元器件的介绍 4 2. 3控制电路模块

电子线路课程设计报告

设计课题： 三位数字电容表

专业班级：新能源科学与工程 学生姓名： 指导教师： 设计时间： 2015.7.11-7.15

常熟理工学院 物理与电子工程学院

题目 三位数字电容表

一、设计任务与要求

1.使用交流220V单相供电，经整流变压产生直流电，供给整个电路工作。 2.电容表测量范围1～999?F，使用3 位数码管显示。

3.电路设有启动按钮、复位按钮。按启动按钮后，电路开始测试，测试结束后，显示待测电容值。按复位按钮，电路复位，显示值清零，准备下一次测试。 参考原理框图

图1 原理框图表示

参考原理：采用间接法测量电容的容量。电容器的充电时间和其容量大小有关，容量大的电容需要的充电时间长；容量小的电容需要的充电时间短。当选定固定电阻后，充电时间就与电容容量大小成正比。利用电容这一特性，将被测电容的充电时间作为门控信号，将基准脉冲发生电路所提供的脉宽作为测量尺度，在被测电容充电时间的同时，将控制闸门打开，让计数与显示电路统计并显示输入计

目录

1. 摘要及关键词-------------------------------------------3 2. 总体设计方案-------------------------------------------3 3. 硬件电路及仿真设计------------------------------------10 4. 程序设计及调试----------------------------------------12 5. 本人承担的小组工作以及设计体会------------------------13 6. 参考文献----------------------------------------------13 7. 元器件清单及程序清单----------------------------------13

摘要：

本次设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块。A/D转换主要由芯片ADC0809来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片AT89C52来完成，其负责把ADC0809传送来的数字量经过一定的数据处理，送到LCD1602液晶

简易数字显示交流毫伏表

摘要：

本系统由高级模拟器件、CPLD，可实现具有自动量程转换功能的真有效值测量、交流频率测量和标准幅度可控的正弦波输出等功能。测量部分具有高输入阻抗（R≥2M,C<2.5pF），宽频带范围（10 HZ-5M HZ ）,宽电压范围（1mV-250V）,高精

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度（有效值≤１％，频率<10）的优越性能。可满足多方位的需要。

关键词：静电计 频率计 高频放大 真有效值 1.系统方案选择与论证

1.1设计要求

设计并制作一个简易数字显示的交流毫伏表，示意图如图-1所示。

数字显示被测输入电压交流毫伏表输出信号稳压电源～220V

图-1 简易数字显示交流毫伏表示意图

1.1.1基本要求 （1） 电压测量

a、测量电压的频率范围100Hz～500KHz。 b、测量电压范围100mV～100V（可分多档量程）。 c、要求被测电压数字显示。 d、电压测量误差±5%±2个字。

e、输入阻抗≥1MΩ，输入电容≤50pF（本项可不做测试，在电路设计中给予保证）

f、具有超量程自动闪烁功能。

（2） 设计并制作该仪表所需要的直流稳压电源。 1.1.2发挥部分

（1） 将测量电压的频率范围扩展为10Hz～1MHz。 （2） 将测量电压的范围扩展到10mV～200V。 （3） 交流毫伏表具有自动量程转换功能。 （5） 其他。

1.2系统基本方案及框图

简易数字显示交流毫伏表

摘要：

本系统由STM32核心板，ADS1115为A/D转换和AD637为真有效值转换构成，前级使用阻容分压衰减的方式，可实现具有自动量程转换功能的真有效值测量、可实现超测量范围自动报警，交流频率测量和标准幅度可控的正弦波输出等功能。测量部分具有高输入阻抗（R≥1M,C<100pF），宽频带范围（10 HZ-1M HZ ）,宽电压范围（30mV-20V）, 有效值精度≤5%，达到设定的目标性能。 1.方案设计 1.1设计要求

设计并制作一个简易数字显示的交流毫伏表，示意图如图1所示。

数字显示被测输入电压交流毫伏表稳压电源5v

图1 简易数字显示交流毫伏表示意图 1.1.1基本要求

(1)测量电压的频率范围50Hz～500KHz,显示频率。 (2)测量电压范围100mV～20V（可分多档量程）。

(3)电压测量误差±5%。 (4)要求被测电压数字显示。 (5)具有超量程自动闪烁功能。 1.1.2发挥部分

(1)将测量电压的频率范围扩展为10Hz～1MHz。 (2)交流毫伏表具有自动量程转换功能。 (3)其他功能（创新性）。 1.2系统基本方案及流程图

根据题目要求及适当的发挥，我们的硬件电路主要包括输入信号的有效值测量、输入信号的频率测量、以及标准正弦波产生电路三部分。其中前两者构成一个测量系统，后者是个信号源系统，也可作为校准测量系统使用。测量系统包

实验十五 简易万用表的设计与制作

万用表是常用的测量工具，主要是由直流计及若干电阻构成。由于万用表具有具有多用途用方便等优点，有着广泛的应用。本实验主要熟悉万用表的设计及校正。

一 实验目的

1． 了解万用表测量电压、电流以及电阻的基本原理。

2． 掌多量程万用表的制作方法。

二 实验原理

万用表主要由磁电式电流计以及一系列电阻构成。由磁电式电流计和不同阻值的分流电阻可构成不同量程的电流表，同样，磁电式电流计和不同阻就构成了不同量程的电压表。电流计允许通过的最大电流称为电流计量程，用Ig表示，电流计线圈有一定的电阻称为电流计内阻，用Rg表示。量程

Ig与内阻Rg是电流计特性的两个重要参数。

要将磁电式电表改装成量程为I的电流表，只需在电表表头两并联一分流电阻，分流电阻阻值按一下公式计算：Rs?Rg?Ig/(I?Ig)。 并联不同的分流电阻可构成不同量程的电流表，如图1所示电流表有四个不同量程。

如果要将电流计改装成量程为U的电压表，则电流计需串联一分压电阻，分压电阻阻值按如下公式计算：Rx?UIg?Rg。串联不同的分压电阻，得到不同

量程的电压表，如图2所示。

如果要将表头改成欧姆表，可由图3说明原理，

开始短接a、b两端，调节电阻R’使

实验十五 简易万用表的设计与制作

万用表是常用的测量工具，主要是由直流计及若干电阻构成。由于万用表具有具有多用途用方便等优点，有着广泛的应用。本实验主要熟悉万用表的设计及校正。

一 实验目的

1． 了解万用表测量电压、电流以及电阻的基本原理。

2． 掌多量程万用表的制作方法。

二 实验原理

万用表主要由磁电式电流计以及一系列电阻构成。由磁电式电流计和不同阻值的分流电阻可构成不同量程的电流表，同样，磁电式电流计和不同阻就构成了不同量程的电压表。电流计允许通过的最大电流称为电流计量程，用Ig表示，电流计线圈有一定的电阻称为电流计内阻，用Rg表示。量程

Ig与内阻Rg是电流计特性的两个重要参数。

要将磁电式电表改装成量程为I的电流表，只需在电表表头两并联一分流电阻，分流电阻阻值按一下公式计算：Rs?Rg?Ig/(I?Ig)。 并联不同的分流电阻可构成不同量程的电流表，如图1所示电流表有四个不同量程。

如果要将电流计改装成量程为U的电压表，则电流计需串联一分压电阻，分压电阻阻值按如下公式计算：Rx?UIg?Rg。串联不同的分压电阻，得到不同

量程的电压表，如图2所示。

如果要将表头改成欧姆表，可由图3说明原理，

开始短接a、b两端，调节电阻R’使

机电一体化强化训练 单片机系统设计说明书

简易数字电压表

院（系） 机电工程系 专 业 机械自动化 班 级 机械（10）班 学生姓名 张念德 范永滔 李跃聪 指导老师 姚超友

2012年06月06日

华 南 理 工 大 学 广 州 学 院 单 片 机 系 统 设 计 任 务 书

兹发给 09级机械（10） 班学生 张念德 范永滔 李跃聪 课程设计任务书，内容如下：

1. 设计题目： 简易数字电压表 2. 应完成的项目：

（1） 原理图设计 （2） PCB图设计 （3） 电路板制作 （4） 程序编写