数字电容测量仪毕业设计
电容测量仪毕业设计
1 设计任务描述1.1设计题目：数字电容测量仪1.2 设计要求1.2.1 设计目的（1）掌握电容数字测量仪的构成、原理与设计方法；（2）熟悉集成电路的使用方法。
1.2.2 基本要求（1）被测电容范围为100pF到1uF；（2）把电容量通过电路转换为时间量/电压量进行测量；（3）设计振荡器及分频系统；（4）可控制的计数、锁存、译码、显示系统1.2.3 发挥部分（1）测量电容范围为100pF到1000uF；（2）超量程报警系统；2 设计思路电容数字测量仪是对电容大小的测量,首先要做的是将待测电容的大小转换为一个固定的频率,频率的大小只与电容的大小有关,为了实现这一功能,我采用了CMOS门电路组成的微分型单稳态触发器来实现,由它产生固定频率输出。
由555定时器组成的多谐振荡电路其实是一个可以产生标准频率的电路，用来衡量由待测电容容量转换器件输出的输出的频率。
通过计算，我选用了一个1MHZ的发生器。
这样便可以清除的衡量上面电路的频率。
这是电路的第二部分。
第三部分是由6个异步十进制计数器74LS161组成的分频器用以辨别频率第四部分是由计数器锁存器译码器和显示器组成的显示系统,信号传过来开始记数锁存器同时开始锁存,锁存后传给译码器,译码后开始显示。
此外,我还加入了一个报警系统,通过数值比较器对数值比较,当被测电容的值超过量程时，比较电路会给报警电路一个脉冲信号触发报警电路工作，扬声器就会发出声音报警。
3设计方框图4.2 计数器74290是由4个负边沿JK 触发器组成，2个与非门作置0和置9控制门。
其中91S 、92S 称为直接置0端，0CP 、1CP 为计数脉冲输入端，3210Q Q Q Q 为输出端。
4.3 寄存器寄存器选择74273八D 型触发器，可控制是否输入CP 来控制存储。
另外再在各计数器（十位个位）与各寄存器后接上一个驱动器（74245八路缓冲三态双向收发驱动），驱动其是否对译码器输入信号，可控制驱动读取计数器或寄存器上的数据。
基于51单片机的数字电容测量仪设计毕业设计
电子系统设计创新与实习报告设计课题基于单片机的电容测量仪设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
电容数字测量仪设计总结报告
自动化综合设计总结报告题目：电容数字测量仪二级学院电子信息与自动化学院专业自动化专业班级自动化2班、3班指导老师刘晓东组员电容数字测量仪摘要本设计是基于555定时器构成多谐振荡器产生输入脉冲信号，然后通过AT89C51对方波脉冲中断计数而测量电容的。
在多谐振荡器输出端加入一个74HC08对方波消除毛刺产生方波输入到单片机外部中断0，再通过单片机内部C。
计数器对方波进行脉宽计数。
555定时器中所涉及的电容，即是被测量的电容x信号的频率可以根据所选的电阻，电容的参数而调节，这样便可以定量的确定被测电容的容值范围。
最后通过LCD1602显示被测电容数值。
关键词：电容，555定时器，AT89C51，LCD1602目录1、引言当前数字系统的设计正朝着快速以及大容量和便利的方向发展。
现代电子产品几乎几乎应用到各个领域，有力推动了现代社会信息化的进展，这反过来也要求电子产品要以更快的速度节奏升级。
在日常的电路工程或者电路试验中，电容为一个最常见的电子元件，在实际电路中对电容的要求也愈加精确，传统的电容测量仪表现的不够直观、精确度不高以及便利。
因此，这次，我们选择一个数字式电容测量仪，只要打开开关就可以直观的观察电容数量值大小。
相比以前的更为方便、高精确度的有点，这也为本次选题带来了意义，同时也提高了我们对设计的兴趣。
2.1 设计要求1、设计电容数字测量仪电路，测量并显示电容大小2、测量电容范围为100p f~50μF3、系统工作满足电容测量一般要求。
2.2 系统整体方案设计本设计是通过一块555芯片来测量电容，让555芯片工作在直接反馈无稳态的状态下，555芯片输出一定频率的方波，其频率的大小跟被测量的电容之间的关系是：0.772/(*)xf R C=，我们固定R的大小，其公式就可以写为：/xf k C=，只要我们能够测量出555芯片输出的频率，就可以计算出测量的电容。
计算频率的方法可以利用单片机的计数器0T和中断0INT配合使用来测量，这种研究方法相当的简单。
stm32 电容测量仪 毕业设计
【文章标题：深度探讨STM32电容测量仪的设计与应用】一、引言在现代电子技术领域，STM32单片机是一种非常常见且功能强大的微控制器，并且电容测量仪是电子工程领域中重要的测量仪器之一。
在毕业设计中选择使用STM32单片机设计电容测量仪是具有广泛实用价值和丰富技术含量的设计课题。
本文将深入探讨STM32电容测量仪的设计与应用。
二、STM32单片机的特点1. 引脚数量众多，丰富的外设资源STM32单片机具有丰富的引脚数量和多样的外设资源，且支持多种通信协议，适合用于设计电容测量仪。
2. 高性能的处理器和丰富的存储资源STM32单片机内置高性能处理器和丰富的存储资源，能够满足电容测量仪对数据处理和存储的需求。
3. 成熟的开发生态和丰富的资料支持STM32的开发生态非常成熟，配套有丰富的开发工具和资料支持，为设计电容测量仪提供了便利条件。
三、电容测量仪的原理与设计1. 电容测量原理电容测量仪是通过施加不同的电压或电流信号，来测量被测电容的大小。
利用STM32单片机的ADC模块，采集测量信号，并通过一定的算法计算出被测电容的数值。
2. 设计要点（1）选择合适的电压或电流信号源（2）设计合适的采样电路和ADC接口电路（3）编写数据处理算法和存储功能四、毕业设计中的应用与实现1. 电容测量仪的硬件设计（1）选择STM32单片机作为主控芯片，并搭建外围电路（2）设计精确的参考电压源和采样电路2. 电容测量仪的软件设计（1）编写ADC采样程序（2）编写数据处理算法和显示功能（3）实现对数据的存储和导出功能五、个人观点与总结STM32单片机作为主控芯片的电容测量仪，具有设计灵活、性能稳定、成本低廉等优点，适合在毕业设计中进行研究与实践。
设计与应用STM32电容测量仪，不仅可以提升学生对单片机和电子测量仪器的理解与掌握，同时也具有实际的工程应用意义。
六、结语通过本文的深入探讨，相信读者对STM32电容测量仪的设计与应用有了更深入的了解。
简易数字式电容测试仪设计报告
简易数字式电容测试仪设计报告一、设计要求1、要求能够测试电容的容量在100PF到100uF范围内；2、至少能设计制作两个以上的测量量程；3、用三位数码管显示测量结果。
二、设计的作用、目的很多电子产品中，电容器都是必不可少的电子元件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。
固定电容的容量可直接从标称容量上读出，而可调电容的容量则不确定，因此，设计一个简易电容测试仪作为测量工具是有必要的。
三、设计的具体实现1系统概述利用单稳态触发器或电容器充放电规律，可以把被测电容的大小转换成输出脉冲的宽度，即控制脉冲宽度Tx与Cx成正比。
只要将此脉冲作为计数器的控制信号，便可得到计数脉冲，把计数脉冲送给计数器计数，然后再经译码器送至数码管显示。
时钟脉冲可由555构成的多谐振荡器提供。
如果时钟脉冲的频率等参数合适，数码管显示的数字N便是Cx的大小。
该方案的原理框图如图1所示。
图1 电容测试仪原理框图2 单元电路设计与分析2.1计数译码显示电路(BCD译码器4511)图6 显示器外引线排列图及接法2.2时钟脉冲产生电路多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源后，不需要外加触发信号，便能自动产生矩形脉冲。
先将555定时器构成施密特触发器，再将施密特触发器的输出端经RC积分电路接回到它的输入端即可构成多谐振荡器，且其电容C的电压Vc将在和之间反复振荡。
其输出的脉冲作为计数器的CP。
555构成的多谐振荡器电路图和工作波形分别如图7和图8所示。
图7 多谐振荡器电路图图8 多谐振荡器工作波形555构成的时钟脉冲发生器的最高输出频率为200KHz，电路的振荡周期仅与外接元件R1、R2和C有关，不受电源电压变化的影响。
多谐振荡器的主要参数：充电时间：放电时间：振荡周期：占空系数：本单元电路中选取的元件参数为R1=3.3K，R2=1K，C=0.068uF，则T=0.252ms，符合电路工作的要求。
数字电容表设计-毕业设计
数字电容表设计学生：XX 指导教师：XX内容摘要：新时代,科学技术不断的腾飞中。
电子仪器数不胜数,层层不出，同时，各种电子产品也不断更新完善。
给人类带来了无穷的利益。
大电容测量仪亦也是如此,品种种类繁多,功能强大完善.而以下所设计的是一种精度比较高，操作非常简便的电容测量仪。
并且此电容表设计是基于单稳态触发器的输出脉宽tw与电容C成正比，是把电容C转换变成宽度为tw的矩形脉冲，接着将其作为闸门信号控制计数器计标准频率脉冲的个数，最后送锁存--译码--显示系统就可以得到电容量的数据关键词：大电容测量仪电容表矩形脉冲digital capacitance table designAbstract:The new age, the rapid development of science and technology continuously. Counting the electronic instrument, layer upon layer out, at the same time, various kinds of electronic products is also constantly updated perfect. Brought infinite interests. Large capacitance measuring instrument is also is such, breed varieties, powerful perfect. And the design is a kind of precision is higher, the operation is very simple capacitance measuring instrument. And the capacitance table design is based on a single state trigger the output pulse width tw and capacitance c is proportional to the capacitance C conversion is become the rectangular pulse width for tw, then as a gate signal control counter plan the number of standard frequency pulse, eventually give latch-decoding-show that the system can get electric capacity dataKeywords: large capacitance measuring instrument capacitance table rectangular pulse.目录前言............................................................................................................. 错误!未定义书签。
毕业设计——在线电容测量仪设计1W5字
本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：在线电容测量仪设计学院：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：2013年 4 月 6 日贵州大学本科毕业论文（设计）贵州大学本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明。
论文（设计）作者签名：日期：目录摘要 (III)Abstract ....................................................................................................... I V 1前言 (1)1.1电容测量仪的发展历史 (1)1.2电容测量仪的研究现状 (2)1.3本次设计的任务与要求 (3)2硬件电路设计及其描述 (4)2.1设计方案 (4)2.2原理框图 (5)2.3单元电路设计分析 (6)2.3.1AT89C52单片机功能描述 (6)2.3.2STC89C52的主要特性及管脚说明 (7)2.3.3AT89C52单片机时钟电路 (9)2.3.4AT89C52单片机复位电路 (10)2.3.5555多谐振荡器电路 (11)2.3.6测量换挡电路 (13)2.3.7LCD1602测量显示电路 (14)2.3.8系统电源电路 (17)2.4各部分电路连接成整体电路图 (18)3软件设计与描述 (20)3.1软件设计任务 (20)3.2软件的基本思路与原理 (20)3.3软件设计流程图 (22)4PCB与实物制作 (23)4.1电路图的绘制 (23)4.2PCB板的制作 (23)4.3材料清单 (23)4.4元器件的检测与安装 (24)4.5元器件的焊接 (25)4.6系统调试与分析 (25)设计总结 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录A程序源代码 (29)附录B设计原理图 (36)附录C 设计PCB图 (37)在线电容测量仪设计摘要本文介绍了在线电容测量仪设计与制作的过程。
-简易数字式电容测试仪学士学位论文
职业技术学院毕业论文题目：简单数字式电容测试学生：XXXX学号： XXXXXXXXXXXX院（系）：职业技术学院专业： XXXXXXXXXXXX指导教师：XXXXXXXXXXX2013 年 5 月 2日陕西科技大学职业技术学院毕业设计（论文）任务书XXXXXX专业XXX班级学生：XX题目：简易数字式电容测试仪毕业设计（论文）从2013年2月5日起到 2013 年5月2日课题的意义及培养目标：现如今，信息正是一个高度发展的产业，而数字技术是信息的基础，数字技术是目前发展最快的技术领域之一，数字技术在数字集成电路集成度越来越高的情况下，开发数字系统的使用方法和用来实现这些方法的工具已经发生了变化，但大规模集成电路中的基本模块结构仍然需要基本单元电源电路的有关概念，因此用基本逻辑电路来组成大规模或中规模地方法仍然需要我们掌握。
本数字式电容测试仪采用的是伏安法测电容，设计的被测电容比较小用这种方法测量简单，采用稳压电源提供电压是测量更加精确。
本数字式电容测试仪采用低压测量，设计一个稳压电源提供稳压直流电源，在被测电容两端加以稳压电压就有电流通过，通过采集电流信号，将电流信号在转化为电压信号进行A\D转化处理，处理完数据再送入单片机和显示电路进行显示。
设计（论文）所需收集的原始数据与资料：1 检索模拟放大电路理论基础2. 电子元器件基础3. 检索A/D转换电路理论基础4. 电路模拟技术及硬件5 单片机基础课题的主要任务（需附有技术指标分析）：1. 了解数字式电容测试仪的设计思路及方法2. 熟悉测量仪器的使用3. 掌握信号处理的方法4. 掌握电子系统设计5. 综合运用数字电路，模拟电路和单片机技术的综合技术6. 研究数字式电容测试仪的应用7. 掌握单片机系统设计学生签名：日期：指导教师：日期：教研室主任：日期：简易数字式电容测试仪摘要由于单稳态触发器的脉冲宽度tw与电容C成正比，把电容C转换成脉冲宽度为tw 的矩形脉冲，然后将其作为闸门信号控制计数器计标准频率脉冲的个数，并送锁存—译码—显示系统就可测得电容的数值。
简易数字式电容测试仪的设计
目录一. 设计要求 (2)二. 方案选择及电路的工作原理 (2)三. 单元电路设计计算与元器件的选择 (2)四. 设计的具体实现 (3)1. 系统概述 (3)2. 单元电路设计、仿真与分析 (6)a. 单稳态触发器 (6)b. 多谐振荡器 (8)c. 计数器 (9)3．电路的安装与调试 (10)五．心得体会及建议 (11)六．附录 (12)七．参考文献 (15)简易数字式电容测试仪设计报告一. 设计要求设计和实现一个简易数字式电容测试仪――电容表。
（1）．被测电容范围：1000PF(1nF)~10uF(10000nF)；（2）．测试误差<10%；（3）．电容值至少用两位数码管显示。
二. 方案选择及电路的工作原理方案一：首先555多谐振荡电路提供单位标准脉冲(周期T0)，同时给555单稳态电路提供激励。
待测电容接入单稳态电路，由于电路输出信号周期Tw与电容的值Cx成正比，通过计算使得T0正好为Cx = 1000pF时输出周期Tw0。
然后在计数模块中，将Tw信号接入清零端，将T0接入同步信号输入端。
再在寄存器模块中，将Tw信号接入置数端，将计数器的数据接入寄存器。
最后对寄存器的数据进行译码后传入数码管。
方案二：首先取一个555多谐振荡电路提供单位标准脉冲，我们称其输出为UNIT_OUT。
再取一个作为帧率控制的单稳态触发器将UNIT_OUT信号作为输入，其输出为一个单稳态时间为1s的周期信号，称为CON_OUT。
此时我们将这两个输出取或运算后输入另一个用于测量电容的单稳态电路。
如此设置后，仅当UNIT_OUT，CON_OUT均为低电平时，才会触发此电路产生单稳态，其输出称为CX_OUT。
这时我们将UNIT_OUT接入40110计数端，用CON_OUT和UNIT_OUT来控制40110的计数使能和复位端。
这样设置就能让电路实现电路自动计数，并且支持热插拔的功能。
方案选择：方案一的电路在上电后只对电容进行一次测量。
数字电容测量仪课程设计
数字电容测量仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字电容测量仪的工作原理，掌握其操作步骤。
2. 学生能够运用数字电容测量仪进行电容的测量，并准确读取测量结果。
3. 学生能够掌握电容的基本概念，如电容的单位、电容器的构造及其功能。
技能目标：1. 学生能够正确操作数字电容测量仪，进行简单的电容测量实验。
2. 学生能够通过实验数据分析，解决实际问题，提高实验操作能力和问题解决能力。
3. 学生能够运用所学知识，设计简单的电容测量实验，提升实验设计和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对物理学产生兴趣，认识到物理实验在科学研究和实际应用中的重要性。
2. 学生在实验过程中，培养合作精神，学会与他人共同解决问题。
3. 学生能够养成严谨的科学态度，对待实验数据和结果认真负责，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为物理学科实验课程，旨在让学生通过实际操作，掌握电容测量方法，提高实验技能。
学生特点：学生处于初中阶段，具有一定的物理知识基础，对实验充满好奇心，但实验操作能力有待提高。
教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生通过实验探究，培养实验操作能力和问题解决能力，同时关注学生情感态度价值观的培养。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 电容的定义、单位及公式。
- 电容器的构造、类型及其工作原理。
- 数字电容测量仪的原理、结构及使用方法。
2. 实践操作：- 数字电容测量仪的操作步骤及注意事项。
- 电容测量实验：使用数字电容测量仪测量不同电容器的电容值。
- 数据处理与分析：对测量结果进行记录、计算和误差分析。
3. 教学大纲：- 第一阶段：回顾电容基础知识，介绍电容器的构造和工作原理。
- 第二阶段：讲解数字电容测量仪的原理、结构及使用方法。
- 第三阶段：组织学生进行电容测量实验，指导学生操作数字电容测量仪。
- 第四阶段：对测量数据进行处理和分析，讨论实验结果。
简易数字电容测量仪设计
简易数字电容测量仪设计引言电容是电子电路中常见的元件之一，用于存储电荷和调节电路的频率响应。
因此，对电容进行准确测量是电子工程师和爱好者常常面临的挑战之一。
本文将介绍一种简易数字电容测量仪的设计，该仪器可以实现对电容的快速、准确测量。
一、设计原理数字电容测量仪的设计基于计时电路的原理。
当一个已知电容通过一个已知电阻充电或放电时，可以测量所需的时间来计算电容的值。
具体而言，我们需要设计一个计时电路，通过测量电容充电或放电所需的时间，然后使用公式 C = t / (R * ln(2)) 来计算电容的值。
二、硬件设计1. 电路图我们的数字电容测量仪的电路图如下所示：2. 元件选择为了简化设计，我们选择了一些常用的元件。
电阻选用1kΩ的标准电阻，电容选用10μF的陶瓷电容。
此外，我们还需要一个微控制器来处理计时和计算电容值。
3. 电路实现根据电路图，我们可以使用常见的电子元件将电路实现。
首先，将电容和电阻按照图中的连接方式进行连接。
然后，将微控制器与电路连接，以便进行计时和计算。
最后，将电路供电，即可完成硬件的设计。
三、软件设计1. 计时和计算我们需要编写一个程序来实现计时和计算电容值。
首先，我们需要初始化计时器，并设置为充电或放电模式。
然后，我们可以使用计时器来测量所需的时间，并存储在一个变量中。
最后，我们使用上述公式来计算电容的值。
2. 显示结果为了方便使用者查看测量结果，我们可以在液晶显示屏上显示电容的值。
我们需要编写一个程序来将计算得到的电容值转换为适当的格式，并将其显示在液晶屏上。
四、实验结果与讨论我们通过使用实际的电容进行测试，验证了我们设计的数字电容测量仪的准确性和可靠性。
实验结果表明，我们的测量仪可以精确地测量电容的值，并将其显示在液晶屏上。
五、总结本文介绍了一种简易数字电容测量仪的设计。
通过使用计时电路和微控制器，我们可以实现对电容的快速、准确测量。
该仪器的设计原理简单，硬件和软件设计也相对简单，适合初学者和爱好者使用。
数字方式显示测量值的电容数字测量仪
设计一个以数字方式显示测量值的电容数字测量仪1. 设计思路题目要求设计一个数字电容测量仪。
设计中采用两个555定时器分别构建单稳态和多谐触发器用于产生计数脉波和控制计数脉波，其中待测电容在单稳态电路中，在单稳电路中用单刀双掷开关连接不同阻值电阻来达到更大范围的测量，当单稳态产生的波形为高电平时计多谐产生的脉波个数即为电容数值。
计数部分74290构建的三个十进制计数器，采用7448驱动BS201半导体数码管显示，增加的单位显示部分是该方案更加完善。
2. 方案设计2.1工作原理图 1 系统组成框图利用充放电法测量电容，其设计思想是利用对被测电容进行冲放电，将脉波输入计数器通过计数，最后送出正确的显示信号给显示电路。
其原理流程方框图1如下：由555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。
由555构成的单稳态触发器外加一反向器作为控制计数脉波，将所计下的数送给74290计数，然后通过74273锁存送给显示管显示。
3. 单元电路设计3.1直流稳压电源设计3.1.1整流电路采用直流稳压电源设计思路（1）电网供电电压为交流220V （有效值），50Hz ，要获得低压直流输出，首先须采用电74290构成的计数器多谐触发器电路 单稳态触发器电路7448驱动显示单位7448驱动显示数值源变压器将电网电压降低获得所需要的交流电压。
（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向的直流电，但其幅值变化大。
（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑的，脉动小的直流电，即将交流成分滤掉，保留其直流成分。
（4）滤波后的直流电压再通过稳压电路，便可得到基本上不受外界影响的稳定的直流电压输出，供给负载。
3.1.2直流稳压电源的原理框图分析图2 直流稳压电源框图采用电源变压器将电网220V ，50Hz 交流电降压后送整流电路，变压器的变化由电单文式整流电路，整流桥选用的二极管需要考虑允许承受的电压和电流值。
数字式电容测量仪的设计
课程设计任务书下达任务书日期: 2010 年12 月 24 日课程设计任务书课程设计任务书一、设计方案简介：1、原理：利用单稳态触发器，可以把被测电容的大小转换成脉冲的窄宽通过单稳态触发器产生定时时间，时基电路提供标准频率基础信号，频率为100Kz的脉冲，当定时一开始，闸门开通，被测脉冲通过闸门，计数器开始计数，直到定时时间结束时闸门关闭，停止计数。
若在定时时间内计数器计得的脉冲个数为N，参数设置适当，则脉冲的个数N为电容容量的值。
2、系统框图设计：系统总设计框图如图所示：图1.1 系统总设计框图图中时基电路是给定事电路产生一个下降沿脉冲，同时控制计数器清零信号和锁存器控制。
当下降沿到来时，定时电路开始定时，基准信号电路是1秒钟产生100000个计数脉冲电路，与定时电路一起送入闸门电路，然后计数器开始计数，通过锁存译码，将其显示出来。
3、芯片介绍： 3.1、555芯片简介：图1.2 555芯片逻辑符号1)、各管脚功能：GND ：接地端；TR 和TH ：信号的输入端；3管脚：555定时器输出端，输出波形为矩形波； 5管脚：控制端，常对地接一个0.01uF 的滤波电容； 7管脚：放电端，控制波形周期； 8管脚：Vcc 端。
2)、555定时器功能表：表1.1 555定时器的功能表触发器被置0，Q=0、Q——=1，输出Uo=0，同时V导通。
当UI1<UR1、UI2<UR2时，uc1=0、uc2=1,基本RS触发器被置1，Q=1、Q——=0，输出Uo=1，同时V导通。
当UI1<UR1、UI2>UR2时，uc1=1、uc2=1,基本RS触发器保持原状态不变。
3.2 160芯片简介：图1.3 160芯片逻辑符号稳压源：220V电压：经过稳压源后输出电压：基准信号定时器：计数器：锁存器：整体电路：。
毕业设计：数字式电容测量仪的设计
摘要本设计是基于555定时器，连接构成多谐振荡器以及单稳态触发器而测量电容的。
单稳态触发器中所涉及的电容，即是被测量的电容Cx。
其脉冲输入信号是555定时器构成的多谐振荡器所产生。
信号的频率可以根据所选的电阻，电容的参数而调节。
这样便可以定量的确定被测电容的容值范围。
因为单稳态触发器的输出脉宽是根据电容Cx值的不同而不同的，所以脉宽即是对应的电容值，其精度可以达到0.1%。
然后在电路中加入一个由LM741以及一个电容和一个电阻构成的阻容平滑滤波器，将单稳态触发器输出的信号滤波，使最终输出电压vo与被测量的电容值呈线性关系。
最后是输出电压的数字化，将vo输入到7448译码器中翻译成BCD码，输入到LED数码管中显示出来关键词：电容，555定时器，滤波器，线性，译码器，LED数码管目录一、测量系统的方案设计 (3)1.1、测量部分的系统方案设计 (3)1.1.1、恒亚充电法测量 (3)1.1.2、恒流充电法测量 (3)1.1.3、脉冲计数法测量 (3)1.2、测量信号数字化系统方案选择 (3)1.2.1、利用单片机进行编程翻译 (4)1.2.2、利用译码器进行翻译 (4)二、单元电路的设计及原理 (4)2.1、电容值测量电路及原理 (4)2.1.1、多谐振荡器电路图及工作原理 (6)2.1.2、单稳态触发器电路图及工作原理 (7)2.1.3、滤波器工作电路图及原理 (8)2.2、模拟信号的处理以及数字化显示 (9)三、系统参数设定 (10)四、结论及谢词 (11)4.1、结论 (11)4.2、谢词............................................................11 参考文献..................................................................12附表：元器件明细表 (13)一系统方案设计1.1 测量部分的系统方案设计1.1.1:恒压充电法测量。
电子技术课程设计报告--数字式电容测量仪
电子技术课程设计报告课程名称：数字式电容测量仪系部：专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间数字式电容测量仪设计报告一内容提要:电容元件广泛应用于各种电子产品和电路中，具有十分广泛的应用。
电容的容值参数是设计中应考虑的重要参数。
常见的电容分为有极电容和无极电容。
电容的容值与电容的直对面积、形状、电解质等有关系。
目前的电容体积小，用常规方法难以精确测出。
为解决该问题。
我们设计了简易数字式电容测试仪。
该设计将电容的测量转化为频带宽度的测量，具有便携、易操作、高精度等特点。
本文粗略讲述了我在本次实习中的整个设计过程及收获。
讲述了数字电容测量仪的工作原理以及其各个组成部分，记述了我在整个设计过程中对各个部分的设计思路、对各部分电路设计方案的选择、元器件的筛选、以及对它们的调试、对调试结果的分析，到最后得到比较满意的实验结果的方方面面。
二设计内容及要求:1.被测电容的容量在0.01μF至100μF范围内。
2.设计两个的测量量程。
3.用3为数码管显示测量结果。
4.显示小数点和单位。
三设计思路及原理:1. 系统概述（1）将待测电容构成单稳态电路，在一定条件下，则单稳态电路的暂稳态时间与电容值成正比。
（1）用这个暂稳态时间作为一个时间窗（Tc），在这个时间窗内，对标准脉冲信号进行计数，从而测出时间窗的宽度，进而得到电容值。
Tc=K·Cf&en计数脉冲个数——N时间窗中脉冲个数：N=Tc×f=K’f×Cnum选择电阻R使K’f=1，则N=Cnum例如：C=0.11μF，Cnum=11C=11 μF，Cnum=11Tc=K·C=K·Cnum× 10-8F(秒)Tc=K·C=K·Cnum×10-6F(秒)时间窗中脉冲个数：N=Tc×f=K·10-8·f×Cnum=Cnum N=Tc×f=K·10-6·f×Cnum=Cnum 即K·10-8·f=1即K·10-6·f=1所以改变量程时，要改变K(R)或f就可以，我们选择的是改变R。
数字电容测量仪设计_毕业设计论文-精品
摘要当前现代化电子市场正朝着快速及便利同时大容量的方向发展，现代电子产品几乎能运用到社会的各个领域当中，有力的推动了社会现代化的发展。
同时，电子产品也被要求以更快速度的升级和更快速的处理。
本设计以STC89C52单片机和555振荡器作为主要元件，来实现对电容容量的基本测量。
本设计基于555振荡器构成多谐振荡器来产生输入脉冲信号，然后再通过STC89C52单片机对方波脉冲进行中断计数而测量电容的。
在多谐振荡器输出端加入一个74HC08使输出波型毛刺减少，从而使单片机测量结果变精确。
555振荡器所产生的信号会根据所选的电阻的阻值不同，从而调节电容的参数值，这样就可以确定被测电容的容值范围，最后通过LCD1602显示器显示被测电容容值。
在软件设计中，该设计使用C语言来编写程序。
该仪器具有方便快捷，简单实用，价格低廉等特点。
关键词：电容测量;555振荡器;STC89C52;LCD1602AbstractThe current modern electronic market is headed in fast and convenient large capacity and the direction of development, modern electronic products to use to almost all areas of society of powerful promoted the development of modern society. At the same time, the electronic products also are required to faster speed upgrade and more fast process.This design to STC89C52 single-chip microcomputer and 555 oscillator as the main components, to realize the basic capacity of capacitance measurement. This design based on the 555 oscillator to generate more than a harmonic oscillator input pulse signal, and then through the STC89C52 microcontroller each other to interrupt pulse count and measurement of capacitance. In order to join the output oscillator a 74 HC08 to make the output waveform burr reduced, so that the single chip microcomputer variable precision measurement results. 555 oscillator generated signal will be selected according to the resistance of the resistance is different, which regulates capacitance parameter value, which can determine the capacity of the capacitance value range, the last through the LCD1602 display shows measured capacitance let value. In software design, this design using C language to write the program. The instrument has convenient and quick, simple, practical, and low prices, etc.Keywords: capacitance measurements;555 oscillator;STC89C52;LCD1602目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (I)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)2 STC89C52单片机的基本功能及应用 (2)2.1 STC89C52芯片介绍 (2)2.2 STC89C52应用说明 (3)2.3 单片机工作的最小化配置 (4)3 系统设计 (5)3.1 设计要求 (5)3.2 整体方案设计 (5)4 硬件设计 (9)3.1 时钟电路 (9)3.2 按键电路 (9)3.3 复位电路 (10)3.4 555芯片电路 (11)3.5 显示电路 (13)5 程序设计 (15)6 总结 (16)参考文献 (17)附录 (18)附录1 实物图 (18)附录2 元件清单 (19)附录3 系统原理图 (20)附录4 程序清单 (21)致谢 (27)1 绪论1.1 引言当前现代化电子市场正朝着方便快捷容量大的方向发展，现代电子产品几乎能运用到社会的各个领域当中，有力的推动了社会现代化的发。
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摘要当前现代化电子市场正朝着快速及便利同时大容量的方向发展，现代电子产品几乎能运用到社会的各个领域当中，有力的推动了社会现代化的发展。
同时，电子产品也被要求以更快速度的升级和更快速的处理。
本设计以STC89C52单片机和555振荡器作为主要元件，来实现对电容容量的基本测量。
本设计基于555振荡器构成多谐振荡器来产生输入脉冲信号，然后再通过STC89C52单片机对方波脉冲进行中断计数而测量电容的。
在多谐振荡器输出端加入一个74HC08使输出波型毛刺减少，从而使单片机测量结果变精确。
555振荡器所产生的信号会根据所选的电阻的阻值不同，从而调节电容的参数值，这样就可以确定被测电容的容值围，最后通过LCD1602显示器显示被测电容容值。
在软件设计中，该设计使用C语言来编写程序。
该仪器具有方便快捷，简单实用，价格低廉等特点。
关键词：电容测量;555振荡器;STC89C52;LCD1602AbstractThe current modern electronic market is headed in fast and convenient large capacity and the direction of development, modern electronic products to use to almost all areas of society of powerful promoted the development of modern society. At the same time, the electronic products also are required to faster speed upgrade and more fast process.This design to STC89C52 single-chip microcomputer and 555 oscillator as the main components, to realize the basic capacity of capacitance measurement. This design based on the 555 oscillator to generate more than a harmonic oscillator input pulse signal, and then through the STC89C52 microcontroller each other to interrupt pulse count and measurement of capacitance. In order to join the output oscillator a 74 HC08 to make the output waveform burr reduced, so that the single chip microcomputer variable precision measurement results. 555 oscillator generated signal will be selected according to the resistance of the resistance is different, which regulates capacitance parameter value, which can determine the capacity of the capacitance value range, the last through the LCD1602 display shows measured capacitance let value. In software design, this design using C language to write the program. The instrument has convenient and quick, simple, practical, and low prices, etc.Keywords: capacitance measurements;555 oscillator;STC89C52;LCD1602目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (I)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)2 STC89C52单片机的基本功能及应用 (2)2.1 STC89C52芯片介绍 (2)2.2 STC89C52应用说明 (3)2.3 单片机工作的最小化配置 (4)3 系统设计 (5)3.1 设计要求 (5)3.2 整体方案设计 (5)4 硬件设计 (9)3.1 时钟电路 (9)3.2 按键电路 (9)3.3 复位电路 (10)3.4 555芯片电路 (11)3.5 显示电路 (13)5 程序设计 (15)6 总结 (16)参考文献 (17)附录 (18)附录1 实物图 (18)附录2 元件清单 (19)附录3 系统原理图 (20)附录4 程序清单 (21)致 (27)1 绪论1.1 引言当前现代化电子市场正朝着方便快捷容量大的方向发展，现代电子产品几乎能运用到社会的各个领域当中，有力的推动了社会现代化的发。
同时，电子产品也面临着更快速度的节奏升级和更快速的处理功效。
当今电子测试领域，电容测量技术已经应用的非常广泛了，数字电容测量技术的发展主要取决于电容传感器的发展。
由最初的用交流不平衡电桥就能测量基本的电容传感器到现在主要使用容栅式电容传感器，瓷电容压力传感器等。
电容测量技术也从单一化向多元化发展。
虽然国电容传感器方面的厂家越来越多，但是每当提起国电容测量仪器，用户就会有很多看法。
如：诸如精度不高，外观不好，可靠性差等。
近年来我国在电子测量仪器的精准度方面投入了很多人力物力，状况有了很大改观。
中国本土的仪器制造与生产已经取得了很大的进步，特别是在电子测量这个领域，与国外的差距正在逐日减少，并对国外电子设备巨头产生了一定的影响。
随着现代化技术的提高与政府的重视，中国的的测量仪器每年都以30%的速度增长，同时也催生除了大批创新型企业和产品。
其实影响国测量技术的根本原因是：电容测量是一项很基础的研究工作，在日常的电路研究及实验中，电容作为一个使用非常频繁的电子元件，实际电路对电容的研究越来越精确。
如果电容测量达不到一个很准确的水品，会直接的影响到各项科技的提升和进步，因此研究电容测量技术具有非常重要的意义。
传统电容测量仪精度不高，测量不够便利，因此我选择一个数字电容测量仪来测量电容的容值大小。
该数字电容仪有方便，精度高的优点，这也使我的选题有了更大的意义，并提高了我对做毕业设计的兴趣。
2 STC89C52单片机的基本功能及应用2.1 STC89C52芯片介绍STC89C52是一种低电压、高性能的CMOS 8位微处理器，具有8K在系统可编程的Flash处理器。
STC89C52对比51单片机具有更大的数据存储空间，并且带有4K字节EEPROM存储空间，使得该单片机比51单片机存储空间更大，数据处理速度也更快。
在单片机芯片上，该芯片拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程的Flash，这使得STC89C52单片机相比其它单片机有了很大的提高，大大提高了它在各种电子系统中的使用。
STC89C52是由一个时钟电路OSC、一个程序存储器ROM、一个数据存储器RAM 和一个定时器/计数器组成。
程序存储器跟数据存储器分为了两个不同的逻辑存储空间，这样就可以用8位地址对数据及程序存储器来进行访问，通过这样可以提高8位CPU的存储和处理速度。
STC89C52芯片引脚分布及说明：图1 STC89C52引脚分布在本次设计中，使用到该芯片的部分引脚，其主要功能如下：RST：复位电路输入端，高电平有效。
在此引脚加上持续时间大于2个机器周期的高电平，就可以使单片机复位。
在单片机正常工作时，此引脚应为≤0.5V的低电平。
P0 口：8位。
漏极开路的双向I/O口。
P1 口：8位，准双向I/O口，具有部上拉电阻。
P2 口：8位，准双向I/O口，具有部上拉电阻。
P3 口：8位，准双向I/O口，具有部上拉电阻。
ALE/PROG：ALE为CPU访问外部程序存储器或外部数据存储器提供一个地址锁存信号，将低8位地质所存在片外的地址锁存器中。
PROG为该引脚的第二功能，即在对片Flash存储器编程是，此引脚作为编程脉冲输入端。
PSEN：片外程序存储器的读选通信号，低电平有效。
EA/VPP：EA为该引脚的异地功能，即外部程序存储器访问允许控制端。
VPP位该引脚第二功能，即在对片Flash进行编程时，VPP引脚接入编程电压。
XTAL1：片振荡器反相放大器和时钟发生器电路的输入端。
当使用片振荡器时，该引脚连接外部石英晶体和微调电容；当采用外接时钟源时，该引脚接外部时钟振荡器的信号。
XTAL2：片振荡器反相放大器的输出端。
当使用片振荡器时，该引脚连接外部石英晶体和微调电容；当采用外部时钟源时，该引脚悬空。
INT0：外部中断请求0，中断请求信号由INT0引脚输入，中断请求标志为IE0。
INT1：外部中断请求1，中断请求信号由INT1引脚输入，中断请求标志为IE1。
TO:计数器/定时器T0计数溢出发出的中断请求，中断请求标志为TF0。
T1：计数器/定时器T1计数溢出发出的中断请求，中断请求标志为TF1。
2.2 STC89C52应用说明STC89C52主要性能如表1所示:表 1 STC89C52主要性能STC89C52各引脚性能STC89C52各引脚性能2.3 单片机工作的最小化配置 单片机的最小化系统简称单片机最小应用系统，通俗的讲就是单片机工作所用的最少元件。
如图2所示，最小系统一般包括只需要单片机、晶振电路和复位电路这三部分就可以让单片机正常工作。
该设计的时钟电路由12M 的晶振及两个30P 的电瓷电容组成，它们共同决定了单片机的机器周期为1us 。
该复位电路由一个10UF 电容一个200欧电阻和10K 电阻共同组成。
图2 STC89C52的最小化配置与MCS-51单片机产品兼容1000次擦写周期三级加密程序存储器三个16位定时器/计数器全双工UART 串行通道掉电后中断可唤醒双数据指针8K 字节在系统可编程Flash 存储器 全静态操作：0Hz ～33Hz 32个可编程I/O 口线 八个中断源 低功耗空闲和掉电模式 看门狗定时器 掉电标识符3 系统设计3.1 设计要求1、实现电容容量的基本测量功能；2、实现电容容量的数字显示；3、要求测量围1pF-100uF ；4、方便、快捷且成本低廉。