综上所述,测量R、C的方法有许多,每种方法都各有优劣,并且基本上都具有一定的复杂性在里面。本论文的设计是根据555振荡电路产生的的方波信号,通过单片机进行计数,从而得到频率,再通过该频率与电容的关系,计算出电容的大小并通过模块电路显示。通过分压测电阻,用模数转换器将电压转换为数字信号,单片机对数字信号进行计算,实现对电阻值的测量。

1。2  电阻、电容测试仪的发展历史及研究现状

2  电阻、电容测试仪的系统设计

2。1  电阻、电容测试仪设计方案比较

设计RC测试仪有许多方法,比如可以利用纯模拟电路来进行测量,这种方法不需要编写程序,但是由于是纯模拟电路,可想而知电路的复杂性,因此使用的器件也相对较多,从而灵活性较差,从测量结果来说,精度比较低,一般不使用这种方法。相比纯模拟电路,PLC的优点就很明显了,它测量的速度快了许多,体积也小,精度高,因此能够广泛的应用到工业控制的系统当中,但是它的价格昂贵,考虑到设计的成本,所以本设计不采用PLC。目前,广泛应用的VHDL硬件电路描述语言,实现电阻和电容测试仪的设计,利用MAXPLUS11集成开发环境进行综合、仿真,并且下载到CPLD或FPGA可编程逻辑器件中,完成系统的控制作用,但相对而言规模就比较大了,结构也变得更复杂了,本设计也就不采用这种方法了。此外,可以利用555多谐振荡电路将电容参数转化成频率,电阻分压原理测定电阻,利用模数转换器将电压信号转换为数字信号,这样的话,我们就能够把模拟量近似的转换为数字量进行测量,而频率f是单片机很容易处理的数字量,这样一来,一方面测量的精度比较高,另一方面更加有利于使仪表更好的实现自动化,并且由单片机构成的应用系统都具有较高的可靠性,系统的扩展、配置也都相对的比较灵活,构成各种规模的应用系统也更加的容易简单,且应用系统也会有很高的软、硬件利用系数。加上单片机具有可编程性,硬件的功能描述完全可以在软件上进行实现,并且设计花费的成本低,时间少,并且具有很高的可靠性。

综上所述,利用单片机和振荡电路的结合实现电阻、电容测试仪更为简便可行,节约成本,考虑各方面因素,本论文将以单片机为核心来进行设计。

3  电阻、电容测试仪的系统硬件电路设计方案文献综述

图3。1系统原理图

3。1  AT89C52单片机的介绍

3。1。1  基本组成

AT89C52单片机是由8K字节Flash,32位的I/O总线,256字节的RAM,1个中断结构,2个数据指针,3个16位的计数器/定时器,片内晶振和复位电路组成。单片机最小系统由电源电路、振荡电路和复位电路与扩展部分组成。本课题采用AT89C52单片机最小系统完成设计。

3。1。2  引脚功能描述

VCC:AT89C52电源正端输入,连接+5V的电压。

VSS:电源地端。

XTAL1:单片机反相振荡器的输入端口。

XTAL2:单片机反相振荡器的输出端口。

在XTAL1与XTAL2引脚上添加石英振荡电路就可正常运转,另外为了能够使单片机最小系统具有更好的稳定性,避免外界环境因素干扰造成系统程序的不正常运转,我们常常在XTAL1和XTAL2与地之间接一个 的小电容。

RESET:重置引脚。当晶片重置时,只需将该引脚的电平由低电变高电,就可以重置引脚了。

 / 外部程序储存器选择信号:“EA”是“External Access”的简称,意思是存取外部程序的代码,此操作必须在低电平的情况下才能完成。简单是的来说,就是当此引脚接到低电平时,就意味着单片机的最小系统在执行程序的采用的是外部程序代码。

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