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选用555定时器和单片机的RC丈量体系设计方案

本文介绍了一种基于555定时器和单片机的数显式电阻和电容测量系统设计方案。该系统利用555和待测电阻或电容组成多谐振荡器,通过单片机测量555输出信号的周期,根据周期与待测电阻或电容的数学关系计算

  本文介绍了一种依据555定时器和单片机的数显式电阻和电容丈量体系规划计划。该体系运用555和待测电阻或电容组成多谐振荡器,经过单片机丈量555输出信号的周期,依据周期与待测电阻或电容的数学联系核算出电阻或电容值,再将之在LCD1602上显示出来。最终仿真成果表明该丈量体系具有结构简略,便利有用等长处,可以丈量必定范围内的电阻和电容值。

  1.导言

  在电子仪器、外表的制作及运用职业,有很多的印刷电路板需求调试、丈量与修理,需求对电阻电容的数值进行测验。

  本文介绍了一种依据AT89C51单片机和555定时器的数显式电阻和电容丈量体系规划计划,然后制作出电路什物,完成体系的功用。体系运用555定时器和待测电阻(或电容)组成多谐振荡器,经过单片机定时器丈量555输出信号的周期,依据周期和待测电阻(或电容)的数学联系再核算出电阻(或电容)值,再经过1602液晶显示器将其显示出来。经仿真成果表明该丈量体系具有结构简略,便利有用等长处。

  2.规划计划与原理

  2.1 规划总计划

  整个丈量体系由单片机最小体系,按键,电阻、电容和555组成的多谐振荡器和液晶显示等几个电路模块组成。如图1所示。

  2.2 多谐振荡器原理

  如图2所示,丈量电容时,运用555和待测电容CX和电阻R1和R2(R1和R2为已知电阻)等组成多谐振荡器,这样从555的输出端Q将输出周期性方波,接到示波器,如图2(b)所示。该信号不是一个占空比为50%的方波,依据参考文献2,一个周期T中高电平时刻持续时刻为:

  丈量电阻时,另用一个555组成一个多谐振荡器电路,将待测电阻RX接在R1的方位(或许将RX和一个已知电阻串联),CX替换成一个已知的电容C.这样一个周期时刻为:

  2.3 单片机计时原理

  555输出的周期性方波信号送给单片机进行计时,丈量出信号的一个周期时刻T,再运用上面的数学联系进行核算处理,得到待测的电容或许电阻值。单片机计时的原理是:运用单片机的外部中止0和定时器0.555的输出信号接到单片机的外部中止0引脚P3.2,将其设置成下降沿触发。当555的输出信号为下降沿时,触发外部中止,敞开单片机的定时器0开端计时,直到下一次下降沿抵达时,即一个周期抵达了,中止计时,这时定时器记下的便是一个周期的时刻长度。

  3.硬件模块规划

  3.1 单片机最小体系

  体系中心的操控器选用的是AT89C51单片机,图3所示为单片机最小体系,包含单片机和单片机正常作业需求的晶振电路和复位电路。Proteus中默许单片机电源和地已接好,所以图中省去了。

  3.2 按键电路

  按键电路用于确定是丈量电容仍是电阻,如图4所示,选用了一个单刀双掷按键。当按键打到上方接通单片机P3.6引脚时,用于丈量电容;打到下方P3.7引脚时,用于丈量电阻。

  3.3 555多谐振荡器

  如图5所示,运用555和待测电容或许电阻组成多谐振荡器,555发生的周期性方波从Q引脚输出,然后接至单片机的外部中止INT0引脚,即P3.2引脚。丈量时,两电路只要一个接至单片机,别离用于丈量电容和电阻。

  3.4 液晶显示电路

  丈量的成果要显示出来,本体系选用LCD1602作为显示器,图6为LCD1602和单片机的衔接电路,P0口接了上拉电阻,作为数据口;P2口的前3位作为读写和使能的操控引脚。

  4.软件规划

  体系软件流程图如7所示。接通电源,首先是初始化作业,包含定时器T0、外部中止0和LCD1602的初始化。然后发动555芯片,经过单片机判别是否有中止请求,若无的话,持续等候中止请求;若有的话,发动定时器开端计时直到有中止请求时中止计时。得到计时值,即555输出信号的一个周期后,判别是丈量电阻仍是丈量电容。判别后将电阻或许电容值由LCD1602显示出来。

  5.仿真成果

  将上述各电路模块整合到一同,组成一个丈量体系。选用Keil编写好程序无误后,在Proteus中进行电路仿真。别离丈量一个50kΩ电阻和一个150μF电容的仿真成果如图8所示。从中可以看出,丈量有必定的差错,这首要是因为选用前面公式核算时取了近似值。仿真经往后,依照仿真电路,购买需求的%&&&&&%,制作出什物电路。

  6.结束语

  本文介绍了一种依据555定时器和单片机的电阻和电容丈量体系规划计划。在体系的规划和仿真中,是以Keil和Proteus两种软件为渠道。在Keil中运用C言语编写了程序,再运用Proteus仿真了体系电路的功用。该丈量电路简略牢靠,较易完成,可以丈量必定范围内的电阻和%&&&&&%值然后证明了本规划计划的有用性。

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