rlc参数自动测试仪的研究与设计硬件设计(附件)
本课题根据实际生产生活的需要，设计出了一种基于单片机的电阻、电容、电感测试仪。对于硬件部分，在本课题中，555多谐振荡电路产生了电容和电阻，而电容三点式产生了电感，则课题采用合理的振荡电路把测出电阻、电容、电感 的要求间接转化为求出频率，将此频率参数输入单片机内部，软件程序可以计算得出要测量的参数。对于软件部分，根据现实需要，以Keil为平台编写调试出了合理的汇编语言和C语言相结合的软件程序，主要包括了主程序模块、测试模块和显示模块，能够实现对于硬件电路输入的数字参数转化为要测出的量。最终，经过本课题的不断研究终于制作出符合设计要求的测试仪，经过调试能够较为准确的测出电阻、电感、电容，完成了本次的设计。关键词 单片机，测试仪，555，电容三点式
目录
目录 1
第1章 绪论 1
1.1 课题背景及意义 1
1.2 发展及研究现状 1
1.3 论文研究的主要内容 3
第2章 系统设计 3
2.1方案选择 3
2.2系统框图 4
2.3小结 5
第3章 硬件设计 5
3.1主电路设计 5
3.2电阻及电容测量电路设计 6
3.3 电感测量电路设计 10
3.4按键电路设计 11
3.5电源电路设计 12
3.6显示电路设计 12
3.7多路选择开关电路设计 13
3.8 仿真图 14
3.9器件清单 16
3.10小结 17
第四章 系统调试 17
4.1 硬件调试 18
4.2 系统测试 20
4.3小结 21
结论 22
致谢 23
参考文献 24
附录A原理图 25
第1章 绪论
课题背景及意义
随着当前电子技术的日趋成熟，电子产业的不断发展，使得用到电子器件的范围变得越来越大，器件数量也是急剧上升。在实际使用它们的过程中，我们经常需要测量类似与电阻、电容和电感等基本元件的大小以便使用过程的规范化、安全性和合理性，所以设计出一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
个能够可靠有效的测量元器件数值大小的测量仪变得越来越有必要。
人们一直关心的实际问题是，在直接进行测量不便的情况下如何间接却快速有效的测出器件的参数。传统的方法是采用转化法，即将器件大小这些数字量转化为方便测量的频率、电压电流等参数。
传统测量电阻的方法之一为通过电位降进行测量，若是要测的阻值较大则可以采用积分运算的方法，另外通过比例运算器测出的电阻值与实际值有较大出入。
在测量电容的时候，我们采用的传统方法之一是通过电桥测量，这种方法虽然测量的速度较慢但是准确度比较高，另外一种传统方法是通过谐振电路测量，尽管电路较为简单但是准确度则不尽如人意。在数字电子技术的不断发展下，我们有了新的测量方式，主要的有比较法和恒流方法。
新的测量方式也体现在了测量电感上，现在主要有用过时间常数来确定电感值和同步分离的方式。在这之前的交流电桥的方法，由于Ｑ参数测量时的精确度较低，电桥本身平衡过程也较为麻烦，所以舍弃了这种方法。
在新的要求下，课题研究可以从555多谐振荡电路的基础上开始设计。具体方法是通过硬件电路使得要求得的电容，电感和电阻的参数大小转化为求得频率，再将频率这个参数送入单片机STC89C52内部进行处理，软件程序分析后得出各个参数值的大小。
发展及研究现状
电子技术和电子产业的发展时间已经相当的长了，作为最基本的元器件，电阻、
电感和电容自然是被用的最为广泛的，因此它们参数的测量也已经是发展的相当成熟了。在发展的历史过程中，出现了各种各样，层出不穷的各种测量方法，下面简单介绍一下作为基本元器件，电阻、电容和电感的测量方法。首先对于测量电阻的方法，其中之一为通过电位降进行测量，若测较大阻值的情况下采用积分运算的方法，另一种通过比例运算器测电阻值的方法无法提供更高的精确度。对于电容数值的确定，我们采用的传统方法之一是通过电桥测量，这种方法虽然测量的速度较慢但是准确度比较高，另外一种测量方法是通过谐振电路测量，尽管电路结构简单但是准确度则不尽如人意。在数字电子技术的不断发展下，我们有了新的数字化测量方式，主要的有比较法和恒流方法。对于电感数值的确定，现在主要有用过时间常数来确定电感值和同步分离的方式。之所以舍去之前出现过的的交流电桥的方法，由于Ｑ参数测量时的精确度较低，电桥本身平衡过程也比较繁琐。
就之前一段时间来说，我们国家的测量仪器的发展并没有达到较高的水准，外界对于我们国家测量仪器的评论也是不尽如人意。可以说我们在对测试仪器的开发研究中，遇到了一些困难，从而进入了研究开发的瓶颈时期。而实际说来，外界评价所说的我国测量仪器例如可靠性不高、精确度方面不高、构造不合理等评论都还停留在表面现象，真正限制了中国测量仪器进步的方面可以从下面三个点来说：
1.重视程度不够高。在我们国家的科研方面，开发和研究往往才是处于整个生产过程的首要环节，常常受到了过多的关注，导致了在仪器测试方面往往只能处于配合的情况甚至遭受冷落的状态。在这一点上，大部分的企业机构都或多或少的出现了这种情况，这也是受到了人们根深蒂固的思想上的影响，认为科研才是最重要的，从而导致了从事仪器测量这一块的科技力量不足。
2.材料配套体系不完整。在我国，由于受到了各种方面的影响，导致致力于仪器测量方面的配套行业的企业数量不多且大型公司更是占极少数，使得已经没有受到足够重视的仪器测量行业更是缺少了标准化的材料方面的配套体系，限制了整个行业的发展速度。虽然现在整个体系已有了较大改善，但仍将需要更多的时间给予仪器测量这个行业。
3.尚未建成现代化市场营销模式。尽管仪器测量行业近年来也受到了越来越多的关注，发展越来越好，仪器的发展研究得到了很大的改善，但营销模式尚未建成。厂商们只注重仪器的研发却忽略了市场需求的做法大大限制了测量仪器行业的快速发展。另外投资于行业的科研力量要继续加大，我们国家已经不能仅仅一直仿制国外的测量仪器，也许要大大加强本土仪器的开发与研究。
步入测量仪器瓶颈期长久以来，以上三个限制发展的因素得到了极大的改善，整个行业有进入快速发展的趋势。首先就是这个行业得到了越来越多的重视，这是最重要的。只要各方面的力量重视起来，发展就不会太差。更何况测量仪器的低谷期已经过去，现在的主要问题依然是仪器的开发和研究，可喜的是在科研人员的努力下和政府的重视下，我国仪器测量方面的差距正和国际领先水平逐渐缩小。据统计，我国的测量仪器正以每年超过30%的速度飞速发展，无疑助力了新一代稳定可靠的测量仪器的诞生。
目录
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第1章 绪论 1
1.1 课题背景及意义 1
1.2 发展及研究现状 1
1.3 论文研究的主要内容 3
第2章 系统设计 3
2.1方案选择 3
2.2系统框图 4
2.3小结 5
第3章 硬件设计 5
3.1主电路设计 5
3.2电阻及电容测量电路设计 6
3.3 电感测量电路设计 10
3.4按键电路设计 11
3.5电源电路设计 12
3.6显示电路设计 12
3.7多路选择开关电路设计 13
3.8 仿真图 14
3.9器件清单 16
3.10小结 17
第四章 系统调试 17
4.1 硬件调试 18
4.2 系统测试 20
4.3小结 21
结论 22
致谢 23
参考文献 24
附录A原理图 25
第1章 绪论
课题背景及意义
随着当前电子技术的日趋成熟，电子产业的不断发展，使得用到电子器件的范围变得越来越大，器件数量也是急剧上升。在实际使用它们的过程中，我们经常需要测量类似与电阻、电容和电感等基本元件的大小以便使用过程的规范化、安全性和合理性，所以设计出一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
个能够可靠有效的测量元器件数值大小的测量仪变得越来越有必要。
人们一直关心的实际问题是，在直接进行测量不便的情况下如何间接却快速有效的测出器件的参数。传统的方法是采用转化法，即将器件大小这些数字量转化为方便测量的频率、电压电流等参数。
传统测量电阻的方法之一为通过电位降进行测量，若是要测的阻值较大则可以采用积分运算的方法，另外通过比例运算器测出的电阻值与实际值有较大出入。
在测量电容的时候，我们采用的传统方法之一是通过电桥测量，这种方法虽然测量的速度较慢但是准确度比较高，另外一种传统方法是通过谐振电路测量，尽管电路较为简单但是准确度则不尽如人意。在数字电子技术的不断发展下，我们有了新的测量方式，主要的有比较法和恒流方法。
新的测量方式也体现在了测量电感上，现在主要有用过时间常数来确定电感值和同步分离的方式。在这之前的交流电桥的方法，由于Ｑ参数测量时的精确度较低，电桥本身平衡过程也较为麻烦，所以舍弃了这种方法。
在新的要求下，课题研究可以从555多谐振荡电路的基础上开始设计。具体方法是通过硬件电路使得要求得的电容，电感和电阻的参数大小转化为求得频率，再将频率这个参数送入单片机STC89C52内部进行处理，软件程序分析后得出各个参数值的大小。
发展及研究现状
电子技术和电子产业的发展时间已经相当的长了，作为最基本的元器件，电阻、
电感和电容自然是被用的最为广泛的，因此它们参数的测量也已经是发展的相当成熟了。在发展的历史过程中，出现了各种各样，层出不穷的各种测量方法，下面简单介绍一下作为基本元器件，电阻、电容和电感的测量方法。首先对于测量电阻的方法，其中之一为通过电位降进行测量，若测较大阻值的情况下采用积分运算的方法，另一种通过比例运算器测电阻值的方法无法提供更高的精确度。对于电容数值的确定，我们采用的传统方法之一是通过电桥测量，这种方法虽然测量的速度较慢但是准确度比较高，另外一种测量方法是通过谐振电路测量，尽管电路结构简单但是准确度则不尽如人意。在数字电子技术的不断发展下，我们有了新的数字化测量方式，主要的有比较法和恒流方法。对于电感数值的确定，现在主要有用过时间常数来确定电感值和同步分离的方式。之所以舍去之前出现过的的交流电桥的方法，由于Ｑ参数测量时的精确度较低，电桥本身平衡过程也比较繁琐。
就之前一段时间来说，我们国家的测量仪器的发展并没有达到较高的水准，外界对于我们国家测量仪器的评论也是不尽如人意。可以说我们在对测试仪器的开发研究中，遇到了一些困难，从而进入了研究开发的瓶颈时期。而实际说来，外界评价所说的我国测量仪器例如可靠性不高、精确度方面不高、构造不合理等评论都还停留在表面现象，真正限制了中国测量仪器进步的方面可以从下面三个点来说：
1.重视程度不够高。在我们国家的科研方面，开发和研究往往才是处于整个生产过程的首要环节，常常受到了过多的关注，导致了在仪器测试方面往往只能处于配合的情况甚至遭受冷落的状态。在这一点上，大部分的企业机构都或多或少的出现了这种情况，这也是受到了人们根深蒂固的思想上的影响，认为科研才是最重要的，从而导致了从事仪器测量这一块的科技力量不足。
2.材料配套体系不完整。在我国，由于受到了各种方面的影响，导致致力于仪器测量方面的配套行业的企业数量不多且大型公司更是占极少数，使得已经没有受到足够重视的仪器测量行业更是缺少了标准化的材料方面的配套体系，限制了整个行业的发展速度。虽然现在整个体系已有了较大改善，但仍将需要更多的时间给予仪器测量这个行业。
3.尚未建成现代化市场营销模式。尽管仪器测量行业近年来也受到了越来越多的关注，发展越来越好，仪器的发展研究得到了很大的改善，但营销模式尚未建成。厂商们只注重仪器的研发却忽略了市场需求的做法大大限制了测量仪器行业的快速发展。另外投资于行业的科研力量要继续加大，我们国家已经不能仅仅一直仿制国外的测量仪器，也许要大大加强本土仪器的开发与研究。
步入测量仪器瓶颈期长久以来，以上三个限制发展的因素得到了极大的改善，整个行业有进入快速发展的趋势。首先就是这个行业得到了越来越多的重视，这是最重要的。只要各方面的力量重视起来，发展就不会太差。更何况测量仪器的低谷期已经过去，现在的主要问题依然是仪器的开发和研究，可喜的是在科研人员的努力下和政府的重视下，我国仪器测量方面的差距正和国际领先水平逐渐缩小。据统计，我国的测量仪器正以每年超过30%的速度飞速发展，无疑助力了新一代稳定可靠的测量仪器的诞生。
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