文章目录
- 前言
- 资料获取
- 设计介绍
- 设计程序
- 具体实现截图
- 设计获取
前言
💗博主介绍：✌全网粉丝10W+,CSDN特邀作者、博客专家、CSDN新星计划导师，一名热衷于单片机技术探索与分享的博主、专注于 精通51/STM32/MSP430/AVR等单片机设计 主要对象是咱们电子相关专业的大学生，希望您们都共创辉煌！✌💗
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资料获取
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设计介绍
基于单片机的电容测量仪设计是一个综合性的项目，旨在通过单片机技术实现电容的精确测量。以下是对该设计的一个详细介绍：
一、系统概述
基于单片机的电容测量仪利用单片机的控制和处理能力，结合电容测量原理，通过特定的电路设计实现电容值的测量。该设计通常包括硬件设计、软件设计以及必要的仿真验证等环节。
二、硬件设计
-
单片机选择
选择合适的单片机是整个设计的关键。通常，需要选择具有高性能、低功耗特点的单片机，如STC12C5A60S2等，以满足高精度测量的需求。 -
测量电路设计
电容的测量电路通常采用555定时器构成的多谐振荡器。该电路能够将被测电容的容量转换为振荡器输出的频率信号，进而通过单片机的计数和运算求出电容值。此外，为了提高测量精度和范围，还可以使用可变电阻进行调节。 -
信号处理电路
信号处理电路负责将多谐振荡器输出的频率信号进行放大、滤波和转换，以便单片机能够准确识别和处理。这包括必要的放大器、滤波器和AD转换器等。 -
显示模块
显示模块用于将测量结果直观地展示给用户。常见的显示方式有LED数码管显示、液晶显示屏显示等。 -
电源模块
电源模块负责为整个测量仪提供稳定、可靠的电源供应。为了确保测量精度和稳定性，需要选择高效率、低纹波系数的电源模块。
设计程序
/* 预处理区 */
#include<reg52.h> //加载"reg52.h"头文件
#include<math.h> //加载"math.h"头文件/* 宏定义 */
#define unchar unsigned char //无符号字符型
#define unint unsigned int //无符号整型
#define N 10 //延时参数/* 数组常量定义 */
unchar code row1[] = ">>Capacitance:<<"; //液晶输出的第一行显示编码
unchar code row2[] = {"0123456789"}; //液晶的0~9编码
unchar code tip_1[] = "Please lini cap"; //液晶输出行
unchar code tip_2[] = "then push'start'"; //液晶输出行
/* 位定义 */
sbit lcd_rs = P2 ^ 0; //液晶的数据命令选择端
sbit lcd_rw = P2 ^ 1; //液晶的读写选择端
sbit lcd_en = P2 ^ 2; //液晶的使能端
sbit show = P1 ^ 0; //开始按键
sbit clear = P1 ^ 1; //清屏按键
sbit led = P1 ^ 2; //电源灯
/* 变量定义 */
unint flag = 0; //标志位
double count = 0; //计数
double final = 0; //高电平时间
double cx = 0; //电容数值
unint w1, w2, w3, w4, i; //变量定义 百位，十位，个位，十分位，循环计数位。/* 自定义函数声明 */
void init(); //初始化函数
void delay(unint); //延时函数
void write_com(unchar); //液晶写指令
void write_data(unchar);//液晶写数据
void firstline(); //液晶第一行显示
void display(); //电容大小输出函数
void tip(); //初始显示函数
void chose(); //判断按键函数/* 主函数 */
void main()
{init(); //初始化tip(); //初始显示firstline(); //显示 ">>Capacitance:<<"display(); //初始输出"000.0"while (1) //死循环chose(); //按键判断
}/* 自定义函数定义区 */
void init() //初始化函数定义
{lcd_rw = 0; //液晶读写选择端置0,默认只写不读write_com(0x38); //液晶设置16*2显示，5*7点阵，8位数据接口write_com(0x0c); //液晶设置开显示,不显示光标write_com(0x06); //液晶写一个字符后地址指针加一write_com(0x01); //液晶显示清0,数据指针清0EX0 = 1; //开启外部中断0IT0 = 1; //外部中断0采用边沿触发，下降沿有效PX0 = 1; //外部中断0设高优先级TMOD = 0x01; //定时器0工作方式1TH0 = 0; //装初值0TL0 = 0;ET0 = 1; //开启定时器中断TR0 = 0; //关闭定时器0EA = 1; //开启总中断led = 0; //开电源指示灯
}void delay(unint a) //延迟函数定义
{unint b; //定义变量for (; a > 0; a--) //外层循环,由用户定义for (b = 0; b < 10; b++); //内层循环,固定10次
}void write_com(unchar data1) //液晶写命令函数
{lcd_rs = 0; //选择写命令模式delay(N); //稍作延时lcd_en = 1; //使能端置给高脉冲P0 = data1; //将要写的命令字送到数据总线上delay(N); //稍作延时以待数据稳定lcd_en = 0; //将使能端置0以完成高脉冲
}void write_data(unchar data2) //液晶数据函数
{lcd_rs = 1; //选择写数据模式delay(N); //稍作延时lcd_en = 1; //时能端给高脉冲P0 = data2; //将要写的数据字送到数据总线上delay(N); //稍作延时以待数据稳定lcd_en = 0; //将使能端置0以完成高脉冲
}void firstline() //液晶显示第一行
{write_com(0x80); //定位液晶第一行for (i = 0; i < 16; i++) //循环选择光标位write_data(row1[i]); //输出字符
}void display() //电容大小输出函数
{write_com(0x80 + 0x40); //定位液晶第二行write_data(' '); //显示"空格"write_data(' '); //显示"空格"write_data(' '); //显示"空格"write_data(' '); //显示"空格"write_data(row2[w1]); //显示电容大小"百位"write_data(row2[w2]); //显示电容大小"个位"write_data(row2[w3]); //显示电容大小"十位"write_data('.'); //显示"小数点"write_data(row2[w4]); //显示电容大小"十分位"
}void tip() //初始化显示
{write_com(0x80); //定位液晶第一行for (i = 0; i < 15; i++) //循环选择光标位{write_data(tip_1[i]); //输出字符"Please lini cap"delay(5); //稍作延时}write_com(0x80 + 0x40); //定位液晶第二行for (i = 0; i < 16; i++) //循环选择光标位{write_data(tip_2[i]); //输出字符"then push'start'"delay(5); //稍作延时}delay(20000); //初始化提示停留时间write_com(0x01); //液晶清屏
}void chose() //按键选择
{if (show == 0) //判断"开始键"是否按下{delay(5); //延时去键抖if (show == 0) //砍断"开始建"是否按下{final = 65536 * count + 256 * TH0 + TL0; //高电平时间计算cx = final / log(2) / 2 / 1.5; //电容值计算if (final > 2000) //电容"uF"和"nF"区间判断cx = cx / 1000; //自动切换量程w1 = (unint)cx / 100; //提取百位w2 = ((unint)cx / 10) % 10; //提取十位w3 = (unint)cx % 10; //提取个位w4 = (unint)(cx * 10) % 10; //提取十分位display(); //输出电容值if (final > 2000) //电容"uF"和"nF"区间判断{write_data('('); //输出字符"("write_data('u'); //输出字符"u"write_data('F'); //输出字符"F"write_data(')'); //输出字符")"}if (final <= 2000) //电容"uF"和"nF"区间判断{write_data('('); //输出字符"("write_data('n'); //输出字符"u"write_data('F'); //输出字符"F"write_data(')'); //输出字符")"}}}if (clear == 0) //判断"清0键"是否按下{delay(5); //延时去键抖if (clear == 0) //判断"清0键"是否按下{write_com(0x01); //清屏firstline(); //显示第一行">>Capacitance:<<"w1 = 0; //百位清0w2 = 0; //十位清0w3 = 0; //个位清0w4 = 0; //十分位清0display(); //输出"000.0"}}
}void int1() interrupt 0 //外部中断0服务函数
{flag++; //改变旗帜位if (flag == 1) //判断旗帜位TR0 = 1; //开启定时器if (flag == 2) //判断旗帜位{TR0 = 0; //关闭定时器EX0 = 0; //关闭外部中断0EA = 0; //关闭总中断flag = 0; //旗帜置0}
}void timer() interrupt 1 //定时器0中断服务函数
{count++; //中断次数计数TH0 = 0; //定时器重新赋初值TL0 = 0;
}具体实现截图
设计获取
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