1、0 目录目录 1 绪论 1 1.1 选题的目的意义. 1 1.2 电阻、电容、电感测试仪的发展现状. 1 1.3 本设计所作的工作. 2 2 电阻、电容、电感的系统设计 2 2.1 电阻、电容、电感的系统设计方案比较. 2 3 系统总体设计思路 4 3.1 总体思路. 4 3.2 系统总体框图. 4 4 电阻、电容、电感测试系统的硬件设计 5 4.1 MCS-51 单片机电路的设计 5 4.2 555 振荡电路. 7 4.3 电阻、电容测试电路设计. 8 4.4 电感测试电路设计 10 4.5 多路选择开关设计 . 11 4.6 LED 数码管电路与键盘电路的设计 12 5 测试电路仿真 .
2、16 5.1 电感测试电路仿真 . 16 5.2 系统测试 17 6 电阻、电容、电感测试仪的软件设计 . 18 6.1 I/O 口的分配 18 6.2 主程序流程图 . 19 6.3 频率参数计算的原理 21 参 考 文 献 23 附 录 24 附录一 系统原理图及 PCB 24 附录二 源程序 . 26 致谢. 29 1 1 1 绪论绪论 1.11.1 选题的目的意义选题的目的意义 目前，随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围 也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻，电容，电感的大小。另外，随 着测量技术的飞速发展以及人们对电参数的测量精度要求的提高， 目前教学实
3、验 中普遍采用的数字式万用表已不能满足测量要求，因此设计可靠，安全，便捷， 测量精度更高的电阻，电容，电感测试仪具有广泛的使用价值和应用前景。 在目前的生产制造业中,与传统的手动交流电桥相比,数字LRC阻抗测量仪 因其测量性能稳定可靠,无需进行反复的、 复杂的手动平衡,还可以减少测量误差 和结果计算,故已被越来越多地被应用于交流阻抗参数的测量。 要保证LRC阻抗测 量仪测量准确度,对其性能的考核就显得尤为重要。 本毕业设计希望通过对电容、 电感测试仪的设计来培养学生综合运用所学知 识分析和解决实际问题的能力，系统的掌握单片机的开发设计过程，强化实际应 用技能训练，为今后开展单片机应用系统的设计
4、和开发打下初步的基础。 1.21.2 电阻电阻、电容电容、电感测试仪的发展现状电感测试仪的发展现状 当今电子测试领域，电阻，电容和电感的测量已经在测量技术和产品研发中 应用的十分广泛。国内外电阻、电容和电感测试发展已经很久，方法众多，常用 测量方法如下。 1.电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、 比例运算器法和积分运算 器法。比例运算器法测量误差稍大，积分运算器法适用于高电阻的测量。 2.传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。前者电路简单，速度快，但 精度低；后者测量精度高，但速度慢。随着数字化测量技术的发展，在测量速度 和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。 3
5、.电感测量可依据交流电桥法， 这种测量方法虽然能较准确的测量电感但交 流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量 Q 值确定电感的方法误差较大，所以电感 的数字化测量常采用时间常数发和同步分离法。 早在我国 1997 年 05 月 21 日中国航空工业总公司研究出一种电阻、电容、 电感在线测量方法及装置等电位隔离方法，用于对在线的电阻、电容、电感元件 实行等电位隔离。 纵览目前国内外的 LRC 测试仪，硬件电路往往比较复杂，体积比较庞大，不 便携带， 而且价格比较昂贵。 例如传统的用阻抗法、 Q 表、 电桥平衡法等测试 LRC 的过程中不够智能而且体积笨重，价格昂贵，需要外围环境优越，测试操作过程 2
6、 中需要调很多参数，对初学者来说很不方便，当今社会，对 LRC 的测试虽然已经 很成熟了， 但是价格和操作简单特别是智能方面有待发展， 价格便宜和操作简单、 智能化的仪表开发和应用存在巨大的发展空间，本系统正是应社会发展的要求， 研制出一种价格便宜和操作简单、自动转换量程、体积更小、功能强大、便于携 带的 LRC 测试仪，充分利用现代单片机技术，研究了基于单片机的智能 LRC 测试 仪，人机界面友好、操作方便的智能 LRC 测试仪，具有十分重要的意义。 1.31.3 本设计所作的工作本设计所作的工作 本设计是以 555 为核心的振荡电路，将被测参数模拟转化为频率，并利用单 片机实现计算频率，所以，本次设计需要做好以下工作： (1)学习单片机原理等资料。 (2)学习 PROTEL99SE 等工具软件的使用方法。 (3)设计测量电阻、电容、电感的振荡电路。 (4)设计测量 LED 动态显示电路。 (5)设计测量频率程序，设置程序。 (6)用 PROTEL 软件绘制电原理图和印刷电路版图。 (7)调试，并进行实际测试，记录测试数据和结果。 (8)撰写毕业论文。 2 2 电阻、电
