基于单片机的简易rlc测试仪的设计【字数：9942】
摘 要电阻、电感、电容是最常用的元器件，在使用时必须要了解其各项参数。因此，设计一款能够方便测量电阻、电感、电容参数的测试仪是很有必要的。本设计以STC89C52单片机为微控制器，通过keil4软件平台编写C语言程序，将待测电阻、电感或电容通过各自的振荡电路转化成频率，并将之送到单片机计数端得到元器件对应的频率，通过这个频率就可以测得所测元器件的参数值，最后送到显示屏显示。本设计的RLC测试仪能够很直观、便捷的得到各电阻、电感、电容的参数，实现对约100Ω~1MΩ的电阻，100uH~10mH的电感，100pF~10nF的电容进行测量，误差能够保证在±5%之间,有很重大的意义。
目 录
1.绪论 1
1.1 课题的背景及意义 1
1.2 课题的研究现状及发展趋势 1
1.3 论文主要内容 2
1.4 本章小结 2
2.系统总体方案设计 3
2.1 系统概述 3
2.2 系统方案选择 3
2.3 系统方案论证 4
2.3.1 总体框架 4
2.3.2 各模块选择 4
2.4 本章小结 5
3.系统硬件设计 6
3.1 单片机最小系统 6
3.1.1 STC89C52简介 6
3.1.2 单片机I/O端口硬件配置 7
3.1.3 复位电路 7
3.1.4 晶振电路 7
3.1.5 P0口的上拉电阻 8
3.1.6 存储器使用选择 8
3.2 电源模块设计 8
3.3 通道选择模块设计 9
3.2.1 CD4052芯片简介 9
3.2.2 模块设计 9
3.4 显示模块硬件电路设计 10
3.5 按键选择和档位指示灯电路设计 11
3.6 测量电路硬件设计 12
3.6.1 NE555芯片简介 12
3.6.2 电阻测量电路硬件设计 13
3.6.3 电容测量电路硬件设计 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3.6.4 电感测量电路硬件设计 15
3.7 本章小结 15
4.系统软件设计 16
4.1 系统整体流程 16
4.2 I/O端口软件设计 17
4.3 液晶显示软件设计 18
4.4 本章小结 19
5.系统调试 20
5.1 关于调试 20
5.2 系统硬件调试 20
5.3 系统软件调试 20
5.4 系统整体调试 21
5.4.1 电阻测量调试 21
5.4.2 电容测量调试 22
5.4.3 电感测量调试 23
5.4.4 误差分析 24
5.5 本章小结 24
6.总结 25
参考文献 26
致谢 27
1.绪论
1.1 课题的背景及意义
随着电子技术在生活中的普及，我们也能更容易地接触各种电子仪器。这些电子仪器往往由许许多多的电子元器件构成，而电阻、电感、电容作为最基本的、同时也是最常用的元器件，在使用前首先要了解其参数。在我们平时对电路进行测量时，常常用到万用表。但是通常万用表仅能对电压、电流、电阻进行测量，对于电容电感等电抗类元器件就无能为力了。而高端的测量仪器对我们又太遥远，不仅价格昂贵，结构和操作还极为复杂。因此，为了方便我们了解这些元器件参数，设计出一款能够直观、便捷得到电阻、电感及电容参数的测试仪是很有必要的。
在工业上，为了追求电子产品仪器的精密度和稳定性，很多产品设备的结构都极为复杂，并且造价昂贵，体积不可控。利用传统的阻抗法、电桥法、Q表等方法测试这些元器件的参数往往不够智能，而且对外围环境的要求很高，测试过程中还需要调整许多参数设置，很不方便。本课题的设计恰恰能解决这些问题，利用我们常用的51系列单片机设计而成的简易RLC测试仪，实现对电阻、电感、电容参数的测量，具有结构简单、体积小巧、成本合理、方便携带、操作简单的特点，同时充分利用了现代单片机技术，具有十分重要的意义。
1.2 课题的研究现状及发展趋势
在如今电子技术迅速发展的大背景下，各类测试仪器也在大力发展，不管是在形式上还是在性能上都有了长足的进步。国内外有很多企业致力于各类测试仪器的研究与开发，像美国的Agilent公司，其生产的RLC测试仪，不仅体积小，精度高，并且提供多种测试频率，测试频率范围从十几赫兹到几十兆赫兹。相比之下，国内在这方面要落后不少，生产出的RLC测试仪体积要稍大些，测试范围从几十赫兹到十万赫兹，精度也略逊一筹。目前，国内电子测量仪器的研究正处于突破性关口，仪器的精密度和可靠性也得到了很大的改善，市场对这方面的需求也越来越大，已经走过了低谷阶段，正快速拉近与国外先进电子技术的距离。RLC测试仪不论是在工业生产环节还是运营维护方面都不可或缺，有很大的市场潜力。并且随着各类测试仪器迅速向数字化和智能化发展，RLC测试仪的研究也取得了突破性进展。
近年来，随着虚拟仪器技术的广泛应用，推动着各种新思想、新技术的不断涌现，RLC测试仪的发展也会呈现以下趋势：
（1）结构趋向小型化，功能多样化；
（2）测量精密度不断提高；
（3）可靠性、稳定性得到保证；
（4）愈加趋向数字化和智能化；
1.3 论文主要内容
论文的结构安排包括以下部分：
第一部分：绪论，对本课题的背景和研究进行分析，并安排论文的结构；
第二部分：系统总体方案设计，本设计的功能介绍和方案对比，简要叙述整体工作流程；
第三部分：系统硬件设计，包括各模块电路的介绍以及硬件模块的设计；
第四部分：系统软件设计，包括各模块的初始化及工作流程；
目 录
1.绪论 1
1.1 课题的背景及意义 1
1.2 课题的研究现状及发展趋势 1
1.3 论文主要内容 2
1.4 本章小结 2
2.系统总体方案设计 3
2.1 系统概述 3
2.2 系统方案选择 3
2.3 系统方案论证 4
2.3.1 总体框架 4
2.3.2 各模块选择 4
2.4 本章小结 5
3.系统硬件设计 6
3.1 单片机最小系统 6
3.1.1 STC89C52简介 6
3.1.2 单片机I/O端口硬件配置 7
3.1.3 复位电路 7
3.1.4 晶振电路 7
3.1.5 P0口的上拉电阻 8
3.1.6 存储器使用选择 8
3.2 电源模块设计 8
3.3 通道选择模块设计 9
3.2.1 CD4052芯片简介 9
3.2.2 模块设计 9
3.4 显示模块硬件电路设计 10
3.5 按键选择和档位指示灯电路设计 11
3.6 测量电路硬件设计 12
3.6.1 NE555芯片简介 12
3.6.2 电阻测量电路硬件设计 13
3.6.3 电容测量电路硬件设计 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3.6.4 电感测量电路硬件设计 15
3.7 本章小结 15
4.系统软件设计 16
4.1 系统整体流程 16
4.2 I/O端口软件设计 17
4.3 液晶显示软件设计 18
4.4 本章小结 19
5.系统调试 20
5.1 关于调试 20
5.2 系统硬件调试 20
5.3 系统软件调试 20
5.4 系统整体调试 21
5.4.1 电阻测量调试 21
5.4.2 电容测量调试 22
5.4.3 电感测量调试 23
5.4.4 误差分析 24
5.5 本章小结 24
6.总结 25
参考文献 26
致谢 27
1.绪论
1.1 课题的背景及意义
随着电子技术在生活中的普及，我们也能更容易地接触各种电子仪器。这些电子仪器往往由许许多多的电子元器件构成，而电阻、电感、电容作为最基本的、同时也是最常用的元器件，在使用前首先要了解其参数。在我们平时对电路进行测量时，常常用到万用表。但是通常万用表仅能对电压、电流、电阻进行测量，对于电容电感等电抗类元器件就无能为力了。而高端的测量仪器对我们又太遥远，不仅价格昂贵，结构和操作还极为复杂。因此，为了方便我们了解这些元器件参数，设计出一款能够直观、便捷得到电阻、电感及电容参数的测试仪是很有必要的。
在工业上，为了追求电子产品仪器的精密度和稳定性，很多产品设备的结构都极为复杂，并且造价昂贵，体积不可控。利用传统的阻抗法、电桥法、Q表等方法测试这些元器件的参数往往不够智能，而且对外围环境的要求很高，测试过程中还需要调整许多参数设置，很不方便。本课题的设计恰恰能解决这些问题，利用我们常用的51系列单片机设计而成的简易RLC测试仪，实现对电阻、电感、电容参数的测量，具有结构简单、体积小巧、成本合理、方便携带、操作简单的特点，同时充分利用了现代单片机技术，具有十分重要的意义。
1.2 课题的研究现状及发展趋势
在如今电子技术迅速发展的大背景下，各类测试仪器也在大力发展，不管是在形式上还是在性能上都有了长足的进步。国内外有很多企业致力于各类测试仪器的研究与开发，像美国的Agilent公司，其生产的RLC测试仪，不仅体积小，精度高，并且提供多种测试频率，测试频率范围从十几赫兹到几十兆赫兹。相比之下，国内在这方面要落后不少，生产出的RLC测试仪体积要稍大些，测试范围从几十赫兹到十万赫兹，精度也略逊一筹。目前，国内电子测量仪器的研究正处于突破性关口，仪器的精密度和可靠性也得到了很大的改善，市场对这方面的需求也越来越大，已经走过了低谷阶段，正快速拉近与国外先进电子技术的距离。RLC测试仪不论是在工业生产环节还是运营维护方面都不可或缺，有很大的市场潜力。并且随着各类测试仪器迅速向数字化和智能化发展，RLC测试仪的研究也取得了突破性进展。
近年来，随着虚拟仪器技术的广泛应用，推动着各种新思想、新技术的不断涌现，RLC测试仪的发展也会呈现以下趋势：
（1）结构趋向小型化，功能多样化；
（2）测量精密度不断提高；
（3）可靠性、稳定性得到保证；
（4）愈加趋向数字化和智能化；
1.3 论文主要内容
论文的结构安排包括以下部分：
第一部分：绪论，对本课题的背景和研究进行分析，并安排论文的结构；
第二部分：系统总体方案设计，本设计的功能介绍和方案对比，简要叙述整体工作流程；
第三部分：系统硬件设计，包括各模块电路的介绍以及硬件模块的设计；
第四部分：系统软件设计，包括各模块的初始化及工作流程；
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