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资料简介
毕业设计 数字式电阻、电感、电容测试仪的设计 共共41页,11117字
第1章 系统设计
1.1设计要求
1.1.1 设计任务
设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪,示意框图如下:
1.1.2 技术要求
基本要求
(1)测量范围
电阻 100Ω~1MΩ
电容 100 pF~10000 pF
电感 100 µH~10 mH
(2)测量精度 5%
(3)制作LED数码管显示器,显示测量数值
1.2 方案比较
方案一:将电阻,电感和电容转换成电压信号输出,再经过A/D转换器将数据输出。方案框图如图1.1所示。
图1.1 方案一框图
方案二:将电阻,电感和电容转换成频率信号输出,然后用单片机计数后再运算求出电阻,电容和电感的值,并送显示,转换的原理分别是 振荡和 三点式振荡。其实,这种转换就是把模拟量近似地转化为数字量,频率是单片机很容易处理的数字量,这种数字化处理一方面便于使仪表实现智能化,另一方面也避免了由指针读数引起的误差。方案框图如图1.2所示。
图1.2 方案二框图
在方案一中,电阻是较容易实现转换的,可是电容和电感就复杂得多了,电容可以用两个555定时器来实现,而电感可以先转换成频率,再经 / 转换成电压信号。
在方案二中,电阻和电容可以用555构成多谐振荡电路输出频率,而电感可用电容三点式振荡电路来实现频率输出。
由图1.1和图1.2可知,在这两个方案中,由于第二个方案选择了将被测元件的参数转换成了频率,然后通过单片机测频来实现,频率信号抗干扰性能好,容易测量,并且频率信号所需的接口简单,占用资源少,一般它只占用一路计数器接口直接进行计数或一个中断源输入接口,在中断服务程序中对脉冲进行计数,当然也可利用外部计数装置输入若干路通用I/O接口中。电路比第一个方案要简单,可操作性要好。所以本设计选择第二个方案。
1.3方案论证
1.3.1 总体思路
本设计中把 、 、 转换成频率信号 ,转换的原理分别是 振荡电路和 电容三点式振荡电路,单片机根据所选通道,向模拟开关送两路地址信号,取得振荡频率,然后通过计数则可以计算出被测频率的值,再通过该频率计算出各个参数。把数据处理后,把 、 、 的值送数码管显示。
1.3.2 设计方案
......
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