基于PIC单片机的电阻电容电感测试仪资料.doc

摘 要 随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻，电容，电感的大小。因此，设计可靠，安全，便捷的电阻，电容，电感测试仪具有极大的现实必要性。 在系统硬件设计中，以MCS-51单片机为核心的电阻、、 关键词：单片机，555多谐振荡电路，LCD显示模块，电容三点式振荡 目 录 1 前言 1 1.1 设计的背景及意义 1 1.2 电阻、电容、电感测试仪的发展历史及研究现状 1 1.3 本设计所做的工作 3 1.4 本论文的结构安排 3 2 电阻、电容、电感测试仪的系统设计 5 2.1 电阻、电容、电感测试仪设计方案比较 5 2.2 系统的原理框图 5 3 电阻、电容、电感测试仪的系统硬件设计 7 3.1 MCS-51单片机电路的设计 7 3.2 显示电路与按键电路的设计 9 3.3 测量电阻、电容电路的设计 13 3.3.1 555定时器简介 13 3.3.2 测量电阻电路的设计 15 3.3.3 测量电容电路的设计 16 3.4 测量电感电路的设计及仿真 17 3.4.1 测量电感电路的设计 17 3.4.2 测量电感电路的仿真 3.5 多路选择开关电路的设计 18 4 电阻、电容、电感测试仪的软件设计 20 4.1 I/O口的分配 20 4.2 主程序流程图 20 4.3 频率参数计算的原理 22 5 PCB板的设计与系统的调试 24 5.1 PROTEL99SE的介绍与PCB板的设计 24 5.2 系统调试与系统测试 25 5.2.1 系统软件调试 25 5.2.2 系统硬件调试 26 5.2.3 系统测试 29 6 结论与展望 32 致谢 33 参考文献 34 附录 35 附录一　系统原理图及PCB 35 附录二　源程序 37 1 前言 1.1 设计的背景及意义 目前，随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻，电容，电感的大小。因此，设计可靠，安全，便捷的电阻，电容，电感测试仪具有极大的现实必要性。 通常情况下，电路参数的数字化测量是把被测参数传换成直流电压或频率后进行测量。 电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。比例运算器法测量误差稍大，积分运算器法适用于高电阻的测量。 传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。前者电路简单，速度快，但精度低；后者测量精度高，但速度慢。随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。 电感测量可依据交流电桥法，这种测量方法虽然能较准确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量Q值确定电感的方法误差较大，所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步分离法。 由于测量电阻，电容，电感方法多并具有一定的复杂性，所以本次设计是在参考555振荡器基础上拟定的一套自己的设计方案。是尝试用、、、1997年05月21日中国航空工业总公司一种电阻、电容、电感在线测量方法及装置等电位隔离方法，用于对在线的电阻、电容、电感元件实行等电位隔离，其特征在于，将一个运算放大器的输出端与其反相输入端直接连接，形成一个电压跟随器；将基准精密电阻的一端与被隔离的在线元件↓[x])的一端通过导线连接，基准精密电阻的另一端与信号源V↓[i])或者地连接，被隔离的在线元件↓[x])的另一端通过导线与地或者信号源V↓[i])连接，基准精密电阻与被隔离的在线元件Z↓[x])连接的一端同时与运算放大器的同相输入端连接；通过导线将运算放大器的输出端与线路板上所有的隔离点连接，隔离点的确定方法是：在线路板上凡是与被隔离的在线元件Z↓[x])靠近信号源↓[i])的一端相连的电阻、电容、电感元件的另一端均为隔离端。中国本土测量仪器设备发展的主要瓶颈尽管本土测试测量产业得到了快速发展，但客观地说中国开发测试测量仪器还普遍比较落后。每当提起中国测试仪器落后的原因，就会有许多不同的说法，诸如精度不高，外观不好，可靠性差等。实际上，这些都还是表面现象，真正影响中国测量仪器发展的瓶颈为： 1测试在整个产品流程中的地位偏低由于人们的传统观念的影响，在产品的制造流程中，研发始终处于核心位置，而测试则处于从属和辅助位置。关于这一点，在几乎所有的研究机构部门配置上即可窥其一斑。这种错误观念上的原因，造成整个社会对测试的重视度不够，从而造成测试仪器方面人才的严重匮乏，造成相关的基础科学研究比较薄弱，这是中国测量仪器发展的一个主要瓶颈。实际上，即便是研发队伍本身，对测试的重视度以及对仪器本身的研