数字电路课程设计报告(简易电容测试电路)

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1、 1 电电 子子 技技 术课程设计报告术课程设计报告 目目 录录 课程设计任务书课程设计任务书 . 3 第一周题目：第一周题目：简易简易电容电容测试电路测试电路 一一、题目：简易电容测试电路题目：简易电容测试电路 . 4 二、二、方案论证选择方案论证选择 4 三、三、原理设计（或基本原理）原理设计（或基本原理） . 4 四四、方案实现与测试（或调试）方案实现与测试（或调试） . 4 五、单元电路设计及说明五、单元电路设计及说明 5 六六、总体电路图总体电路图 . 7 七七、调试过程及测试结果调试过程及测试结果 7 八八、主要原件清单主要原件清单 8 九九、课程设计总结课程设计总结 8 十十、参

2、考文献参考文献 . 8 个人总结个人总结. 9 2 电电 子子 技技 术术 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 课程设计课题：简易电容测试电路 一、课程设计工作日自 2012 年 12 月 31 日至 2013 年 1 月 9 日 二、同组学生： 三、课程设计任务要求： （三选一，抽签）（三选一，抽签） 1、简易频率计、简易频率计 能够测试 10-99HZ方波信号（幅度为 3-5V）的频率；要求测量值以 2 位 8421BCD 码形式输出；系统有复位键。 2、简易电容测试电路、简易电容测试电路 能够测 0.01F99F 范围内的电容值，且可以换档操作。用两个数码管作 为显示元件，测试时，

3、测试电容接至测试端自动显示出被测电容值，且响应时间 不超过 2 秒。 3、红外线、红外线数字转速表数字转速表 采用红外发光二极管、 光敏三极管作为速度检测、 转换装置， 给出测量脉冲。 两位数码管显示转速，每次测量后要有锁存和清零的功能。设置超速和低速的指 示。 四、设计报告内容要求： （每组 1 份） 1、题目 6、总体电路图 2、主要技术指标 7、调试过程及测试结果 3、方案论证及选择 8、主要元件清单 4、系统组成框图 9、总结 5、单元电路设计及说明 10、参考文献 指导教师：指导教师：冯勇鑫冯勇鑫 教研室主任：教研室主任： 3 译码数码管 显示 单稳态电路 多谐振荡器 提供合适的 基

4、准电压 设计题目：设计设计题目：设计简易简易电容测试电路电容测试电路 一一、题目、题目:简易电容测试电路简易电容测试电路 要求：能够测 0.01 微法99 微法范围内的电容值，且可以换档操作。用两 个数码管作为显示原件。测试时，测试电容接至测试端自动显示出被测电容值， 且响应时间不超过 2 秒。 二二、主要技术指标：、主要技术指标： （1）设计制作一个具有数字显示功能的电容测量仪。 （2）测量电容范围为 0.01F99F。 （3）设计电容数字测量仪的电路图。 （4）组装、调试电容数字测量仪单元电路和整机系统。 三三、方案论证及选择、方案论证及选择（电路仿真部分）（电路仿真部分） ： 一、方案论

5、证选择 数字式电容测量仪的方案分析 方案方案 : 电容、电阻和施密特触发器构成一个多谐振荡器。在电源刚接通时，电容 C 上的电 压为 0， 多谐振荡器输出 Vo 为高电平， Vo 通过 R 对电容 C 充电。 当 C 上充得的电压 Vc=Vt+ 时，施密特触发器翻转，Vo 变成低电平，Vc 又通过 R 放电，Vc 下降，当 Vc=Vt-时施密特 触发器又翻转，输出 Vo 又变成高电平。如此往复振荡产生一系列时间脉宽送入单片进行中 央处理，最后送出显示信号通过 LED 显示。 本系统设计主要采用 555 集成定时器构成多谐振荡器、 单稳态触发器等电路把被测电容 的电容量转换成电压量， 再把电压量

6、通过译码器把电压量转换成数字量并显示， 从而实现电 容测量。 二、原理设计 系统组成框图：系统组成框图： 它由测试电路和显示电路两部分组成。在测试电路中，第一个 555 定时器做多谐振电 路，它通过电容配合电阻冲放电产生一系方波脉冲。第二个 555 定时器组成单稳态触发器， 它利用被测电容 Cx 的充放电过程去调制一个频率和占空比均固定的脉冲波形，使其占空比 q 与 C 成正比，显然经过衰减电路取出合适的脉宽的直流电压 Vo。然后通过七段锁存译码 驱动器 CD4511 译码和驱动电路从 LED 显示器上读出电容。 4 电容数字测电容数字测量仪基本原理量仪基本原理: : 在单稳态电路中， 当它输出的的脉冲幅度一定时， 其输出脉冲电压的平均值只与脉冲的 频率或脉宽成正比。如果将单稳态电路 CP 端输入的触发脉冲的频率固定，那么输出脉冲电