毕业设计（论文）-电容计的设计.docVIP

福建电力职业技术学院 FUJIAN ELECTRIC VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 设计题目：电容计的设计 院系名称：信息管理工程系 专 业：电子信息工程技术 指导老师： 学 生: 学 号: 日 期: 2011.05.30—2009.1.15 电容计的设计 摘 要：本次设计采用NE555集成定时器构成多谐振荡器，单稳态触发器等电路来实现。由NE555构成的单稳态触发器的输出高电压时间。这种电路产生的脉冲宽度可以从几个微秒到几分钟，精度可达0.1％。当Ｒ固定时，改变Ｃ的大小，可以改变的脉宽，这样通过计数器40110在时间内对脉冲的计数就可以调为电容的大小，测得电容值。再由LED显示器显示电容大小。 。 关键词：NE555触发器 CD40110计数器 LED显示 目 录 引言………………………………………………………………………………………………4 电路设计要求……………………………………………………………………………5 设计思路…………………………………………………………………………………6 电容计系统方框图………………………………………………………………………6 设计原理图………………………………………………………………………………7 电路工作原理……………………………………………………………………………8 各电路的分析………………………………………………………………………….9 电路制作与元件介绍………………………………………………………………… 11 安装电路过程………………………………………………………………………… 12 调试电路……………………………………………………………………………… 12 电容计的PCB装配图………………………………………………………………… 13 致谢…………………………………………………………………………………………… 14 参考文献……………………………………………………………………………………… 15 附录…………………………………………………………………………………………… 15 引 言 引言：电容器（capacitor）简称电容，也是组成电子电路的主要元件。它可以储存电能，具有充电、放电及通交流、隔直流的特性。从某种意义上说，电容器有点像电池。尽管两者的工作方式截然不同，但它们都能存储电能。电池有两个电极,在电池内部，化学反应使一个电极产生电子，另一个电极吸收电子。而电容器则要简单得多，它不能产生电子——它只是存储电子。它是各类电子设备大量使用的不可缺少的基本元件之一。各种电容器在电路中能起不同的作用，如耦合和隔直流、旁路、整流滤波、高频滤波、调谐、储能和分频等。电容器应根据电路中电压、频率、信号波形、交直流成分和温湿度条件来加以选用。 电容的主要作用有； 1隔直流：阻止直流通过而让交流通过。 2旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供阻抗通路。 3耦合：作用两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。 4滤波：这个对DIY而言很重要，点卡上的电容基本就是这个作用。 5整流：在约定的时间开或关导体开关元件。 6储能：储存电能，用于必须要的时候释放，例如照相机的闪光灯还有手机，一个电容储存的电能可以让手机用一天。 电容器在电子线路中得到广泛的应用，它的容量大小对电路的性能有重要影响。本课题就是用数字显示的方式对电容进行测量。电容测量的基本原理是：把电容通过电路转换成电压量，然后把电压量经过模数转换成为数字量进行显示。 此方案采用较为简单的电路组合实现的，符合性价比这一规律的要求。元器件比较便宜，而且测得比较准确。另外还有其他的方法：电桥法、阻抗－相位法。用电桥法，硬件电路复杂，不易实现自动测量；采用的阻抗—相角法，需要测量的物理量较多，测量范围窄，精度低，而且需要用到价格较贵单片机；也需要用到单片机。 第二章 设计思路 采用NE555集成定时器构成多谐振荡器，单稳态触发器等电路来实现。由NE555构成的单稳态触发器的输出高电压的时间为：tw=RCln2≈1.1RC。这种电路产生的脉冲宽度可以从几个微秒到几分钟，精度可达0.1％。当Ｒ固定时，改变Ｃ的大小，可以改变tw的脉宽，这样通过计数器40110在tw时间内对脉冲的计数就可以调为电容的大小，测得电容值。再由LED显示器显示电容大小。 第三章 电容计设计方框图  第四章 设计原理图 原件清单： 3个NE555集成块、3个CD40110集成块、3个LED数码管