单片机测电容课程设计.doc

摘要：本设计使用两个555定时器，其中一个555定时器搭建为多谐振荡器，通过电容充放电产生固定周期脉波，作为计波数；同时另一个555定时器搭建成单稳态触发器电路，多谐输出作为单稳输出，输出外加反锁作为控制脉波；在固定周期内采用74290对计数波计数，并使用74273锁存数据，将数据在led上显示出来，采用直流稳压为系统提供+5和+12的电压。 设计中使用开关转换来达到两个大量程电容，能够测量1nF~的电容值；并且系统具有单位功能。 关键词：555定时器，多谐振荡器，单稳态触发器，，锁存器 目录 一、概述 3 1.意义： 3 2.系统主要功能 4 二、硬件电路设计及描述 4 1.方案及设计思想： 4 2. 电路原理图 6 3.芯片资料： 8 4.元件清单： 9 三、软件设计流程及描述 10 1.模块层次结构图 10 2、程序流程图 11 3、源程序代码 11 四．总结 18 概述 1.意义： 电容，就是容纳和释放电荷的电子元器件。电容的基本工作原理就是充电放电，当然还有整流、振荡以及其它的作用。另外电容的结构非常简单，主要由两块正负电极和夹在中间的绝缘介质组成，所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。电容的用途非常多，主要有如下几种： 1．隔直流：作用是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低阻抗通路。 3．耦合：作为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，显卡上的电容基本都是这个作用。 5．温度补偿：针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。 6．计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。 7．调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。 8．整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。 9．储能：储存电能，用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯，加热设备等等。（如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准，一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。 总原理图： 555定时器部分 AT89C51部分 晶振部分 复位电路 显示电路： 工作原理 液晶模块简介 LM016L的结构及功能： LM016L液晶模块采用HD44780控制器，hd44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动，闪烁等功能，LM016L与单片机MCU通讯可采用8位或4位并行传输两种方式，hd44780控制器由两个8位寄存器，指令寄存器（IR）和数据寄存器（DR）忙标志（BF），显示数RAM（DDRAM），字符发生器ROMA（CGOROM）字符发生器RAM（CGRAM），地址计数器RAM(AC)。IR用于寄存指令码，只能写入不能读出，DR用于寄存数据，数据由内部操作自动写入DDRAM和CGRAM,或者暂存从DDRAM和CGRAM读出的数据，BF为1时，液晶模块处于内部模式，不响应外部操作指令和接受数据，DDTAM用来存储显示的字符，能存储80个字符码， CGROM由8位字符码生成5*7点阵字符160中和5*10点阵字符32种.8位字符编码和字符的对应关系，可以查看参考文献（30）中的表4. CGRAM是为用户编写特殊字符留用的，它的容量仅64字节，可以自定义8个5*7点阵字符或者4个5*10点阵字符，AC可以存储DDRAM和CGRAM的地址，如果地址码随指令写入IR,则IR自动把地址码装入AC，同时选择DDRAM或CGRAM但愿，LM016L液晶模块的引脚图如图4-所示。 图4- 1601引脚图 LM016L引脚介绍： Vss（1脚）：一般接地。 Vdd（2脚）：接电源。 Vee（3脚）：液晶显示器对比度调整端，接电源时对比度最弱，接地时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。 RS（4脚）：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。R/W（5脚）：R/W为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。 E（6脚）：E(或EN)端为使能(enable)端，下降沿使能。 DB0（7脚）：底4位三态、 双向数据总线 0位（最低位）。 DB1（8脚）：底4位三态、 双向数据总线 1位。 DB2（9脚）：底4位三态、 双向数据总线 2位。 DB3（10脚）：底4位三态、 双向数据总线 3位。 DB4（11脚）：高4位三态、 双向数据总线 4位。 DB5（12脚）：高4位三态、 双向数据总线 5位。 DB6（13脚）：高4位三态、 双向数据总线 6位。 DB7（14脚）：高4位三态、 双向数据总线 7位（最高位）（也是busy flang）。 寄存器选择控制如表4-1。 表4-1寄存器选择控制 RS R/W 操作说明 0