单片机测电容课程设计

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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=