电感测量仪汇编

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1、 电感测量仪课程设计一、系统设计 整个系统以80c51单片机为中央控制器件，以LCD1602作为显示器，正旋波震荡用555芯片，用keil，Proteus连调模拟，实验板辅助测试. 关键词：单片机，555触发器，lc电容三点式，lcd1602显示器. 系统原理图设计框图如下：电容三点式振荡电路 频率 555 复位电路 80c51 控制单元 LCD1602显示单元时钟电路 系统框图 图中给出了整个系统设计的系统框图，系统主要由五个主要部分组成，单片机和时钟电路设计，复位电路设计，电容三点式振荡电路，555芯片电路设计，显示电路设计。在整个框图中，处于核心地位的是作为中央处理器的单片机，555芯片

2、构成多谐振荡器后输出方波，由单片机接收并计算出频率，然后再换算成电感，交由LCD1602液晶显示。二、设计要求1、设计主要技术指标：（1）、测量功能及量程范围电感：100uH10mH（2）、测量精度显示为LCD测量精度：10%2、设计基本要求：（1）、资料收集，写出综述；（2）、电路原理分析；（3）、能够对做出的实物进行测量和调试。（4）、写出测量的数据，并对所测得的数据进行分析。（5）、能独立完成毕业设计课题所规定的各项任务，具有一定的综 合分析问题和解决问题的能力，在毕业设计成果中能表现出某些自己 的见解。（6）、设计说明书齐备，内容正确，概念清楚，条理分明，文 章通顺，书写工整，符合现行

3、标准规定。三、单元电路设计与分析3.1 555芯片简介与555电路的设计 3.1.1 555 芯片的顶视图及各引脚的功能 555时基电路，它的顶视图如下图3.1所示，双列直插8脚封装。 图3.1 555芯片顶视图 顶视图各引脚的功能分别为：1脚;GND；2脚：置位触发；3脚：输出;4脚：复位；5脚：控制；6脚：阈值；7脚：放电；8脚：+电源Vcc。3.1.2 555芯片工作原理 555集成定时器是一种模拟和数字电路相混合的集成电路。它结构简单，使用灵活，用途十分广泛，可以组成多种波形发生器、多谐振荡器、定时延时电路、双稳触发电路、报警电路、检测电路、频率变换电路等。555定时器的电路原理图及管

4、脚排列图分别如图3.2所示 图3.2 定时器原理图 3.1.3 555电路的设计 图3.3 555 电路设计3.2 80c51芯片简介3.2.1 80C51单片机和80C51系列单片机 80C51 80C51单片机属于美国单片机属于美国Intel Intel 公司的公司的MCS-51MCS-51系列系列 产品中的产品中的一个型号，它采用一个型号，它采用CHMOS CHMOS 工艺，功耗低，性能优良，在市场中工艺，功耗低，性能优良，在市场中获得了广泛的应用。获得了广泛的应用。 80C5180C51系列单片机，泛指所有具有系列单片机，泛指所有具有MCS-51MCS-51指令系统，同时指令系统，同时

5、采用采用CHMOSCHMOS工艺的单片机。工艺的单片机。 在我国，在我国，80C5180C51系列单片机因其性能价格比高、开发方式系列单片机因其性能价格比高、开发方式多、芯片功能适用、且为国内技术人员所熟知等特点得到了极多、芯片功能适用、且为国内技术人员所熟知等特点得到了极其广泛的应用。其广泛的应用。 3.2.2 80C513.2.2 80C51单片机的基本组成单片机的基本组成 图所示为80C51单片机的基本组成。 图3.4 80c51基本组成3.2.3 80C51的内部结构 图3.580c51内部结构3.2.4 80C51的引脚功能描述 图3.6 80C51的引脚功能描述1.总线型DIP40

6、引脚封装 （1）电源引脚（2个）VCC：接+5V电源VSS：接地端 （2） 外接晶体引脚（2个）XTAL1：外接晶振输入端XTAL2：外接晶振输入端 （3） 并行输入输出引脚（32个，分成4个8位口）P0.0P0.7：通用I/O引脚或数据/低8位地址总线复用引脚P1.0P1.7：通用I/O引脚P2.0P2.7：通用I/O引脚或高8位地址总线复用引脚P3.0P3.7：通用I/O引脚或第二功能引脚 （4） 控制引脚（4个）RST/VPD：复位信号输入引脚/备用电源输入引脚ALE/ ：地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚 / VPP：内外存储器选择引脚/片内EPROM（或FlashROM）编程

7、电压输入引脚 PROG ：片外程序存储器读选通信号输出引脚2非总线型DIP2 0引脚封装（1） 电源引脚（2个） VCC：接+5V电源GND：接地端 （2）外接晶体引脚（2个）XTAL1：外接晶振输入端XTAL2：外接晶振输入端3） 并行输入输出引脚（15个） 图3.7 20引脚的51单片机P1.0P1.7：通用I/O引脚（P1.0和P1.1兼作模拟信号输入引脚AIN0、AIN1）P3.0P3.5、P3.7：通用I/O引脚或第二功能引脚（4） 控制引脚（1个）RST：复位信号输入引脚3.3 80C51电路设计 80C51芯片由P3.4接入频率信号，由单片机处理，然后P2口输出给LCD1602显

8、示出结果。 图3.8 单片机管脚接法3.4 LCD1602 简介3.4.1 1602字符型LCD简介字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例，介绍其用法。一般1602字符型液晶显示器实物如图3.8： 图3.8 1602字符型液晶显示器实物图3.4.2 硬件原理图1602液晶显示模块可以和单片机AT89C51直接接口，电路如图3.13所示。 图3.9 硬件原理图3.5 AT89C52单片机时钟电路 时钟在单片机中非常重要，单片机各功能部件的运行都是以时钟

9、频率为基准。时钟在单片机中非常重要，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准。时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。常用的时钟电路有两种方式，一种是内部时钟方式，另一种为外部时钟方式。性。常用的时钟电路有两种方式，一种是内部时钟方式，另一种为外部时钟方式。本设计采用内部时钟方式，内部时钟方式如图本设计采用内部时钟方式，内部时钟方式如图3.143.14：3.6 AT89C52单片机复位电路在51系列单片机中，在振荡器运行时，RST引脚上保持到少两个机器周期的高电平输入信号，复位过程即可完成

10、。为响应这一不定期程，CPU发出内部复位信号。内部复位操作是在发现RST为高电平后的第二个周期进行的，并且此后每个周期都重复进行复位操作，直到RST变成低电平为止。针对复位电路对时间的需要，我们对上电复位电路进行设计。在这种情况下，把RST引脚通10uF电容接到Vcc并同时经过10K电阻和地相连，就可获得上电自动复位的结果。其具体的复位电路如图3.15所示。 图3.10 AT89C52单片机复位电路3.6 电容三点式振荡电路电感的测量是采用电容三点式振荡电路来实现的。电容三点式振荡电路又称考毕兹振荡电路，三点式振荡电路是指：LC回路中与发射极相连的两个电抗元件必须是同性质的，另外一个电抗元件必

11、须为异性质的，而与发射级相连的两个电抗元件同为电容式的三点式振荡电路，也就是射同基反的构成原则成为电容三点式振荡电路。本设计使用的是克拉珀电容三点式电路。其振荡频率为： (1) (2)当C1和C2的电容值远大于C3，振荡电路的等效总电容为 （3） (1) (1) LCWo1LCWof21232313133*13*22*13*2*1CCCCCCCCCCCCCCCC电感测试电路仿真原理图见下图所示。 图3.11仿真原理图3.7USB电源电路在设计实物时，需要考虑本系统采用什么样的电源，本设计所采用的模块大多是典型数字器件，其电源都是5V左右，所以宜采用USB接口来提供电源。 图3.12 USB-B