1、摘要:本设计使用两个 555 定时器,其中一个 555 定时器搭建为多谐振荡器,通过电容 充放电产生固定周期脉波,作为计波数;同时另一个 555 定时器搭建成单稳态触发器电路, 多谐输出作为单稳输出, 输出外加反锁作为控制脉波; 在固定周期内采用 74290 对计数波计 数,并使用 74273 锁存数据,将数据在 led 上显示出来,采用直流稳压为系统提供+5 和+12 的电压。 设计中使用开关转换来达到两个大量程电容,能够测量 1nF的电容值;并且系统具有 单位功能。 关键词:555 定时器,多谐振荡器,单稳态触发器, ,锁存器 目录目录 一、概述一、概述错误!未定义书签。 1.意义: .
2、错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.系统主要功能 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 二、硬件电路设计及描述二、硬件电路设计及描述 .错误!未定义书签。 1.方案及设计思想: 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2. 电路原理图. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.芯片资料: 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.元件清单: 9 三、软件设计流程及描述三、软件设计流程及描述 10 1.模块层次结构图 . 10 2、程序流程图 .11 3、源程序代码 .11 四四总结总结. 18 一、一、 概述概述 1.意义: 电容,就是容纳和释放电荷的电子元器件。电容的基本工作原理就是充电放电
3、,当然还 有整流、振荡以及其它的作用。另外电容的结构非常简单,主要由两块正负电极和夹在中间 的绝缘介质组成,所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。电容的用途非常多,主要 有如下几种:?1隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。?2旁路(去耦) : 为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。?3耦合:作为两个电路之间的连接, 允许交流信号通过并传输到下一级电路?4滤波:这个对 DIY 而言很重要,显卡上的 电容基本都是这个作用。 ?5 温度补偿: 针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响, 而进行补偿,改善电路的稳定性。?6计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时 间常数。?7调谐:对与频
4、率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。 ?8整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。?9储能:储存电能,用于 必须要的时候释放。例如相机闪光灯,加热设备等等。 (如今某些电容的储能水平已经接近 锂电池的水准,一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。 2.系统主要功能 通过 555 定时器芯片的特点, 把电容大小转换成 555 输出频率大小, 用单片机对其频率进行测量, 这样就可以得到电容相对大小的一个数 值,调节某些电阻的参数,改动单片机中程序的计算公式,就可以简 单的得到电容的值。 二、二、 硬件电路设计及描述硬件电路设计及描述 1. 方案及设计思想方案及设计思想 设计要求设计要求:数字电容测量仪 1 要求测量范围是 100pf 到 5uf 1.1 方案设计方案设计 设计原理:设计原理: 基于 AT89C51 单片机的多谐振荡电路电容测量 主要原理是通过 555 芯片来测电容,让 555 定时器在直接反馈无稳态的状态 下,555 芯片输出一定频率一定频率的方波,其频率的大小跟被测电容之间的关 系是:f=