中国电子学会认证EDP---------电子设计工程师
目 录
引 言 ?????????????????????????????3
第一章 电路方案的比较与论证?????????????????? 3
1.1 电阻测量电路方案的比较与论证????????????? 3
1.2 电容测量电路方案的比较与论证????????????? 6
1.3 电压测量电路方案的比较与论?????????????? 8
第二章 核心元器件介绍????????????????????? 9
2.1 STC89C52介绍 ???????????????????? 9
2.2 ADC0809介绍 ????????????????????? 10
2.3 LM324介绍 ?????????????????????? 12
2.4 NE555介绍 ?????????????????????? 13
2.5 LM7805介绍 ????????????????????? 15
2.6 1602液晶的介绍 ??????????????????? 16
第三章 电路设计 ???????????????????????? 18
3.1 电源电路设计 ????????????????????? 18
3.2 电阻测量电路设计 ??????????????????? 18
3.3 电容测量电路设计 ??????????????????? 19
3.4 电压测量电路设计 ??????????????????? 19
3.5 显示电路设计 ????????????????????? 20
3.6 总体框图 ??????????????????????? 21
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第四章 程序设计 ???????????????????????? 22
4.1 主程序流程图 ????????????????????? 22
4.2 电阻测量流程图 ???????????????????? 23
4.3 电容测量流程图 ????????????????????24
4.4 电压测量流程图 ????????????????????25
第五章 电路板制作 ?????????????????????? 27
5.1 PCB电路布线 ????????????????????? 27
5.2 PCB板制作 ?????????????????????? 27
5.3 元器件焊接 ?????????????????????? 27
第六章 电路仿真 ???????????????????????? 27
6.1 电阻测量电路仿真????????????????????27
6.2 电容测量电路仿真 ???????????????????28
6.3 实验数据记录 ?????????????????????28
第七章 心得与体会 ???????????????????????30
参考文献 ??????????????????????????? 31
附录一 程序 ?????????????????????????? 32
附录二 原理图 ????????????????????????? 17
附录三 PCB板图 ???????????????????????? 35
附录四 元器件清单 ??????????????????????? 36
引 言
在现代化生产、学习、实验当中，往往需要对某个元器件的具体参数进行测量，在这之中万用表以其简单易用，功耗低等优点被大多数人所选择使用。然
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而万用表有一定的局限性，比如：不能够测量容，所以制作一个简单易用的电抗元器件测量仪是很有必要的。
现在国内外有很多仪器设备公司都致力于低功耗手持式电抗元器件测量仪的研究与制作，而且精度越来越高，低功耗越来越低，体积小越来越小一直是他们不断努力的方向。
该类仪器的基本工作原理是将电阻器阻值的变化量，电容器容值的变化量和电压值的变化量通过一定的调理电路统统转换为电压的变化量或者频率的变化量等等，再通过高精度AD采集或者频率检测计算等方法来得到确定的数字量的值，进而确定相应元器件的具体参数。
第一章 电路方案的比较与论证
1.1 电阻测量电路方案的比较与论证
方案一：利用串联分压原理的方案
VCC
Rx R0 GND 图1-1串联分压电路图
根据串联电路的分压原理可知，串联电路上电压与电阻成正比关系。测量待测电阻Rx和已知电阻R0上的电压，记为Ux和U0.
Rx?UxR0 U0方案二：利用直流电桥平衡原理的方案
VCC
R1
R2
G GND
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R3 Rx 图1-2 直流电桥平衡电路图
根据电路平衡原理，不断调节电位器R3，使得电表指针指向正中间，再测量电位
器电阻值。Rx?R2R3 R1 方案三：利用555构成单稳态的方案
图1-3 555定时器构成单稳态电路图
根据555定时器构成单稳态，产生脉冲波形，通过单片机读取高低电平得出频率，通过公式换算得到电阻阻值。
由 f?1
ln2*(R1?2Rx)*C11?R1) 得 Rx?*(2ln2*f*C
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上述三种方案从对测量精度要求而言，方案一的测量精度极差，方案二需要测量的电阻值多，而且测量调节麻烦，不易操作与数字化，相比较而言，方案三还是比较符合要求的，由于是通过单片机读取转化，精确度会明显的提高。故本设计选择了方案三。
1.2 电容测量电路方案的比较与论证
方案一：利用串联分压原理的方案（原理图同图1-1）
通过电容换算的容抗跟已知电阻分压，通过测量电压值，再经过公式换算得到电容的值。原理同电阻测量的方案一。
方案二：利用交流电桥平衡原理的方案（原理图同图1-2）
Z1?Z2?ej(?1??2)?Z2?Zx?ej(?2??x)
通过调节Z1、Z2使电桥平衡。这时电表的读数为零。通过读取Z1、Z2、Zn的值，即可得到被测电容的值。
方案三：利用555构成单稳态原理的方案
图1-4 555定时器构成单稳态电路图
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