简易rlc测量仪的设计(附件)【字数：9686】
摘 要在应中我们经常需要测定电容、电阻、电感的值，因此设计可靠、安全、便捷的RLC测量仪拥有很大的现实意义。硬件方面，以STC89C52芯片为核心，将相对应的电容、电阻、电感转化为频率来实现各个参数值的测试。其中，测试电容和电阻是以555芯片为核心，形成555多谐振荡电路；测试电感是利用电容三点式振荡电路原理。软件方面，通过 Proteus系统模拟软件进行模拟仿真，使用C语言编程编写了程序软件，包括主程序模块、显示模块、电阻测试模块、电容测试模块、电感测试模块和测量类型选择模块。经过测试表明，本系统在性能和指标上整体达到了设计需求，拥有很好的使用意义。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景、目的及意义 1
1.2课题研究发展现状分析 1
1.3课题设计内容及要求 1
第二章 系统的总体设计 3
2.1方案比较 3
2.1.1伏安法 3
2.1.2电桥法 3
2.1.3谐振法 4
2.2方案论证 4
2.2.1总体思路 4
2.2.2设计方案 4
第三章 系统的硬件设计 6
3.1电阻、电容测量电路的设计 6
3.1.1 555芯片简介 6
3.1.2电阻测量电路的设计 7
3.1.3电容测量电路的设计 8
3.2电感测量电路的设计 8
3.2.1电容三点式振荡电路 9
3.2.2电感测量电路设计 10
3.3多路选择开关电路的设计 11
3.3.1多路选择开关CD4052 11
3.4单片机电路的设计 13
3.4.1芯片的选择 13
3.4.2 STC89C52单片机简介 13
3.5显示模块电路设计 16
3.5.1显示器的选择 16
3.5.2 LCD1602简介 16
3.6 LED发光二极管和按键电路设计 18
第四章 系统的软件设计 20
4.1软件设计模块 20
4.2 I/O口的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
分配 20
4.3系统主程序流程图 20
第五章 系统的调试 22
5.1 系统的调试 22
5.2硬件的运行 23
第六章 系统的测试及误差分析 29
6.1测试仪器 29
6.2参数测量及误差分析 29
6.2.1电阻的测量 29
6.2.2电容的测量 29
6.2.3电感的测量 30
结束语 32
致 谢 33
参考文献 34
附录 35
附录A 程序代码 35
附录B 系统原理图 48
附录C 系统仿真图 49
附录D PCB图 50
第一章 绪论
1.1课题研究背景、目的及意义
随着电子科技的迅猛发展，电子测量仪表得到了广泛的运用，涌现出了大量新型的测量技巧、测量思想、测量范畴以及全新的仪表构成。寻求智能化、方便携带的数字产品，渐渐变成人们追求的一种趋势。研制高精度、低价格的测量仪表，受到了极大的关注。 设计自动化、智能化、高精度、可携带的 RLC 仪器，成为工业控制领域、数据采集领域的广泛需求。
以单片机、嵌入式系统为核心控制器，数字化、智能化、高精度、高可靠性成为新一代智能电子测量仪器设备的发展趋势。在实际的应用电路里，电容（C）、电阻（R）、电感（L）是最基础，也是应用最广泛的电子元件，通过 RLC测量仪合理的选择电子元件，并高精度的测量它的值保证了电路能够规范准确的运行。就当前的RLC设计仪市场来看，硬件电路设置通常都比较繁琐，体积相对较大，不方便随身带走，而且花费相对多一点。操作繁琐且制作出的电路板影响美观是传统测量仪器的一大缺点。采用基于单片机设计的测量仪，可以使检测仪的测试速度和精度得到很大的改善，并且扩大了测试范围。基于单片机控制的 RLC 在线测量仪既可使检测性能得到提高，又可保证印刷板的美观，拥有广阔的应用前景。
1.2课题研究发展现状分析
电阻、电容和电感作为最基本的电子元器件，它们出现的同时，其测量仪器也在随之而产生。随着科技的进步，电子行业的迅猛发展，电阻、电容和电感三种元器件也在快速发展，具体体现在其性能方面。在目前电子测量范畴，电阻、电容和电感的测试方法有着非常重要的作用，其在测量技术和产品研发方面的运用相当普遍。现下，电阻、电容和电感值的计算方式大致包括电桥法、伏安法和谐振法。
电桥法是可以同时测试元器件R、L、C最为经典的办法。电阻R通过采用直流电桥法丈量，电感L、电容C可用交流电桥测量。电桥法虽然能获得较高的测量精度，但其电路复杂且测量时还需要反复调节电桥的平衡，测试时间长、过程较为繁琐，因此难以满足参数的快速自动测试。伏安法是测量电阻的最基本方法。分别用电流表和电压表读出经过电阻的电流和电压，根据式子R=U/I计算出电阻。这种测试方式要求同时算出两个模拟量，很难实现自动化。
就当前的RLC设计仪市场来看，硬件电路设置通常都比较繁琐，体积相对较大，不方便随身带走，而且花费相对多一点。因此利用现代技术，研究操作简单、体积小巧、便于携带并且价格便宜的智能化测量仪表开发和应用具有较为广阔的发展前景。
1.3课题设计内容及要求
1、以单片机系统为核心的RLC智能检测仪的设计，先将待测参数RLC转化为频率信号f，然后用单片机计数再算出RLC参数。
2、有条件的话可以先用Proteus和Keil软件先模拟系统功能。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景、目的及意义 1
1.2课题研究发展现状分析 1
1.3课题设计内容及要求 1
第二章 系统的总体设计 3
2.1方案比较 3
2.1.1伏安法 3
2.1.2电桥法 3
2.1.3谐振法 4
2.2方案论证 4
2.2.1总体思路 4
2.2.2设计方案 4
第三章 系统的硬件设计 6
3.1电阻、电容测量电路的设计 6
3.1.1 555芯片简介 6
3.1.2电阻测量电路的设计 7
3.1.3电容测量电路的设计 8
3.2电感测量电路的设计 8
3.2.1电容三点式振荡电路 9
3.2.2电感测量电路设计 10
3.3多路选择开关电路的设计 11
3.3.1多路选择开关CD4052 11
3.4单片机电路的设计 13
3.4.1芯片的选择 13
3.4.2 STC89C52单片机简介 13
3.5显示模块电路设计 16
3.5.1显示器的选择 16
3.5.2 LCD1602简介 16
3.6 LED发光二极管和按键电路设计 18
第四章 系统的软件设计 20
4.1软件设计模块 20
4.2 I/O口的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
分配 20
4.3系统主程序流程图 20
第五章 系统的调试 22
5.1 系统的调试 22
5.2硬件的运行 23
第六章 系统的测试及误差分析 29
6.1测试仪器 29
6.2参数测量及误差分析 29
6.2.1电阻的测量 29
6.2.2电容的测量 29
6.2.3电感的测量 30
结束语 32
致 谢 33
参考文献 34
附录 35
附录A 程序代码 35
附录B 系统原理图 48
附录C 系统仿真图 49
附录D PCB图 50
第一章 绪论
1.1课题研究背景、目的及意义
随着电子科技的迅猛发展，电子测量仪表得到了广泛的运用，涌现出了大量新型的测量技巧、测量思想、测量范畴以及全新的仪表构成。寻求智能化、方便携带的数字产品，渐渐变成人们追求的一种趋势。研制高精度、低价格的测量仪表，受到了极大的关注。 设计自动化、智能化、高精度、可携带的 RLC 仪器，成为工业控制领域、数据采集领域的广泛需求。
以单片机、嵌入式系统为核心控制器，数字化、智能化、高精度、高可靠性成为新一代智能电子测量仪器设备的发展趋势。在实际的应用电路里，电容（C）、电阻（R）、电感（L）是最基础，也是应用最广泛的电子元件，通过 RLC测量仪合理的选择电子元件，并高精度的测量它的值保证了电路能够规范准确的运行。就当前的RLC设计仪市场来看，硬件电路设置通常都比较繁琐，体积相对较大，不方便随身带走，而且花费相对多一点。操作繁琐且制作出的电路板影响美观是传统测量仪器的一大缺点。采用基于单片机设计的测量仪，可以使检测仪的测试速度和精度得到很大的改善，并且扩大了测试范围。基于单片机控制的 RLC 在线测量仪既可使检测性能得到提高，又可保证印刷板的美观，拥有广阔的应用前景。
1.2课题研究发展现状分析
电阻、电容和电感作为最基本的电子元器件，它们出现的同时，其测量仪器也在随之而产生。随着科技的进步，电子行业的迅猛发展，电阻、电容和电感三种元器件也在快速发展，具体体现在其性能方面。在目前电子测量范畴，电阻、电容和电感的测试方法有着非常重要的作用，其在测量技术和产品研发方面的运用相当普遍。现下，电阻、电容和电感值的计算方式大致包括电桥法、伏安法和谐振法。
电桥法是可以同时测试元器件R、L、C最为经典的办法。电阻R通过采用直流电桥法丈量，电感L、电容C可用交流电桥测量。电桥法虽然能获得较高的测量精度，但其电路复杂且测量时还需要反复调节电桥的平衡，测试时间长、过程较为繁琐，因此难以满足参数的快速自动测试。伏安法是测量电阻的最基本方法。分别用电流表和电压表读出经过电阻的电流和电压，根据式子R=U/I计算出电阻。这种测试方式要求同时算出两个模拟量，很难实现自动化。
就当前的RLC设计仪市场来看，硬件电路设置通常都比较繁琐，体积相对较大，不方便随身带走，而且花费相对多一点。因此利用现代技术，研究操作简单、体积小巧、便于携带并且价格便宜的智能化测量仪表开发和应用具有较为广阔的发展前景。
1.3课题设计内容及要求
1、以单片机系统为核心的RLC智能检测仪的设计，先将待测参数RLC转化为频率信号f，然后用单片机计数再算出RLC参数。
2、有条件的话可以先用Proteus和Keil软件先模拟系统功能。
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