单片机原理及应用
课程设计报告
设计课题：电容、电阻参数单片机测试系统的设计专业班级：电气工程及其自动化6班
学生姓名：崔亮
指导教师：徐建
2015 年 6 月
单片机原理及应用课程设计报告
目录
目录 (1)
1 设计任务书 (2)
1.1 基本设计要求 (2)
1.2 选作项目 (2)
2 设计阐明 (3)
2.1设计内容 (3)
2.2设计要求 (3)
2.3设备及工作环境 (3)
3 系统方案整体设计 (4)
3.1 设计思路 (4)
3.2 系统整体框图 (4)
4 硬件设计 (5)
4.1 系统硬件设计 (5)
4.1.1 按键电路设计····················································错误！未定义书签。
4.1.2 LCD显示器 (5)
4. 1.3ADC0804转换 (6)
4.2 系统工作原理论述 (7)
5 软件设计 (7)
5.1 分析论证 (7)
5.1.1 显示模块 (8)
5.1.2 产生脉冲模块 (8)
5.1.3 转换模块 (8)
5.1.4 启动/暂停，复位模块 (9)
5.1.5 整体功效 (9)
5.2 程序流程图 (9)
5.3程序清单 (9)
6 调试过程及分析······································································错误！未定义书签。
7 设计总结 (20)
参考文献 (21)
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单片机原理及应用课程设计报告
1 设计任务书
1.1 基本设计要求
（1）在综合单片机实验箱的硬件结构上编写软件完成设计。
（2）程序的首地址应使目标机可以直接运行，即从0000H开端。在主程序的开端部分必须设置一个合适的栈底。程序放置的地址须持续且靠前，不要在中间留下大批的空间地址，以使目标机可以应用较少的硬件资源。
（3）在液晶显示屏上显示测量的电阻电容，第一行显示measures第二行显示测的的值，如R=00.0KΩ或者C=00.00uF
（4）在电路中设定三个按键一个是换电阻的按键，其余分别为测电容和测电阻时的按键，当按下测电阻键时，显示相应的电阻值，当按下电容值时显示测得的电容值
（5）软件设计必须应用8052片内定时器，采用定时中断结构，可以采用软件中断的延时法。
1.2 选作项目
1、另设三个键，分别作液晶显示器的调校。
2、可以通过硬件电路，编写相应的软件程序，实现显示字幕的左移，右移
等功能，本程序没有
3、同时也可以设置相应的量程来设计，本程序有相应的硬件电路，但软件
读者可以自己编写
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2 设计阐明
2.1设计内容
用ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱及串口电路设计实现显示时间并能够调校时间的时钟，还能够实现秒表的启动/暂停，复位功能。
说明设计中包含的内容
2.2设计要求
（1）在ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱的硬件结构上编写软件完成设计。
（2）程序的首地址应使目标机可以直接运行，即从0000H开端。在主程序的开端部分必须设置一个合适的栈底。程序放置的地址须持续且靠前，不要在中间留下大批的空间地址，以使目标机可以应用较少的硬件资源。
（3）在液晶显示屏上显示测量的电阻电容，第一行显示measures第二行显示测的的值，如R=00.0K或者C=00.00uF
（4）在电路中设定三个按键一个是换电阻的按键，其余分别为测电容和测电阻时的按键，当按下测电阻键时，显示相应的电阻值，当按下电容值时显示测得的电容值
（5）软件设计必须应用8052片内定时器，采用定时中断结构，可以采用软件中断的延时法。
（6）上机调试程序。
（7）写出设计报告。
2.3设备及工作环境
(1) 硬件：盘算机一台、ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱一台、通信电缆一根。
(2) 软件：Windows操纵系统、Keil C51软件。
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3 系统方案整体设计
3.1 设计思路或设计方案论证 对电阻的测量，可将待测电阻与一标准电阻串联后接在+5V 的电源上，根据串联分压原理，利用ADC 测定电阻两端电压后，即可得到其阻值。对电容的测量，可将其与已知阻值的电阻RA 和RB 组成基于NE555的多谐振荡器如下页图。 其产生的方波信号频率为 ：
)R 2C(R 1.44
f B A +=
故通过测定方波信号的频率可以比较精确的测定C 的值。测定方波信号频率的方法，。测量频率有测频法和测周法两种。
(1)测频法，利用外部电平变化引发的外部中断，测算1s 内的波数，从而实现对频率的测定；
(2)测周法，通过测算某两次电平变化引发的中断之间的时间，实现对频率的测定。简而言之，测频法是直接根据定义测定频率，测周法是通过测定周期间接测定频率。理论上，测频法适用于较高频率的测量，测周法适用于较低频 率的测量。
经过调校，在测量低频信号时，本项目中测频法精度已高于测 周法，故舍弃测周法，全量程采用测频法。
3.2 系统整体框图
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图1 系统整体框图
4 硬件设计
4.1 系统硬件设计 4. 1. 1按键电路设计
按键是实现人机对话的比较直观的接口，可以通过按键实现人们想让单片机做的不同的工作。键盘是一组按键的集合，键是一种常开型开关，平时按键的两个触点处于断开状态，按下键是它们闭合。键盘分编码键盘和非编码键盘，案件的识别由专用的硬件译码实现，并能产生键编号或键值的称为编码键盘，而缺少这种键盘编码电路要靠自编软件识别的称为非编码键盘。在单片机组成的电路系统及智能化仪器中，用的更多的是非编码键盘。就是一种比较典型的按键电路，在按键没有按下的时候，输出的是高电平，当按键按下去的时候，输出的低电平 4.1.2 LCD 显示器
1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也有间隔起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形 （用自定义CGRAM ，显示效果也不好） n1602LCD 是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。 n 目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于
ADC 0804
AT89S52
输入电阻R
复位电路
开关控制 NE555
输入电容
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HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。+5V 电压，对比度可调内含复位电路提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能有80字节显示数据存储器DDRAM 内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM 8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM电压，对比度可调内含复位电路提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能有80字节显示数据存储器DDRAM 内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM 8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM
4. 1. 3 ADC0804转换
ADC0804是一个8位CMOS型逐次比较式A/D转换器，具有三态锁存输出功能，最短转换时间为100us，
CS:片选信号，低电平有效；
RD：外部读取转换结果的控制信号，当RD为高电平时，DB0-DB7为高阻态；当RD为低电平时，数据才会通过DB0-DB7输出；
WR:A/D转换器启动控制信号，当WR由高电平变为低电平时，转换器被清零，当WR由低电平变为高电平时，A/D转换正式开始；
CLK IN和CLK R:时钟输入端，在ADC0804片内有时钟发生器，采用内部时钟时，在CLK IN
CLK R 和地线之间连接RC电路即可，ADC0804的工作频率约为100-1460khz,若使RC
电路作为时钟，其振荡频率为1/（1.1RC）；
INTR：中断请求输出信号，当A/D转换结束时，INTR引脚输出低电平，只有当数据被取走后（单片机发出读数据指令），此引脚才会变为高电平；
VIN+和VIN-：差动模拟电压输入端，若输入为单端正电压，VIN-应接地，若差
动输入，则输入信号直接加入VIN+和VIN-；
AGND.DGND:模拟信号地与数字信号地，若系统对抗干扰要求严格，则这两条地线
必须分接
地；
VREF/2：参考电压值的一半，若在ADC0804组成的电路中需要的参考电压为5V，则此引脚可以悬空。若电路中需要使用的参考电压小于5V，即参考电
压值的一半小于 2.5V，这时可将此引脚连接到需要的参考电压值（如
4V）的1/2电压值上（如 2V），在ADC0804芯片内部会自动判断参考电
压的选择，当VREF/2引脚的电压值低于2.5V时，芯片会自动选择由
VREF/2引脚电压放大2倍以后的电压值作为参考电压。
DB0-DB7：8位数字输出端。
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4.2 系统工作原理论述
1.实验硬件设备：LCD1602液晶显示器一块，ADC0804芯片一片，两个滑
动变阻器，一个150pF电容，两个200欧姆的电阻，一个10K欧姆的
电阻，STC89C51芯片，电源，地线，按键（复位电路和晶振电路另加），
杜邦线诺干。
2.ADC0804在使用时，外围电压的连接比较简单，只需要对参考电压和
时钟输入端进行设计即可。通常情况下，时钟的输入可以选用RC谐振
电路，ADC0804可以进行A/D转换的时钟频率为100—1460KHZ，典型
值为640KHZ，这里选用R=10K欧姆.C=150PF的谐振电路，利用公式
1/(1.1RC)计算后，此时的时钟频率约为606KHZ，与典型值十分接近。
3.模拟电压的计算：这里选用的是8位A/D转换器，数值的变化范围是
0—255(00H-FFH)，模拟电压的输入范围是0-5V，每个数码的变化，
对应的电压值的变化为0.0196V，所以要计算模拟电压值，就可以利
用下面的公式进行计算： V=D*0.0196
式中，V为计算出的模拟电压值，D为A/D转换器转换后的数字量。
4.克服浮点运算方法：从上式不难看出，在计算过程，需要乘以一个
0.0196，这是一个小数，在计算机中称为浮点数。而对于8位单片机
来说，不具有浮点运算能力，如果一定要计算浮点数，将占用单片机
中大量的内存单元和CPU时间。这里采用一种简单的方法：就是将从
A/D读取进来的数字量直接乘以196，即进行整数运算，运算结果是真
正值的1000倍，这个整数运算的速度是非常快的，不会占用过多的
CPU时间。由于是两个8位的二进制数相乘，得到的结果不会超过16
位二进制数。
5.电压值的显示：最常用到的二进制转换成BCD码的方法是用除法。先
用得到的16位二进制数除以10000，得到的商就是模拟电压值的整数
部分（模拟电压的输入为0-5V，所以整数部分只有1位），得到的余
数是模拟电压值的小数部分；接下来用余数除以1000，商是十分位，
余数作为被除数再除以100，商为百分位，余数再除以10，商为千分
位。这样就将16位的二进制数转换成了4位BCD码。
6. 再将电压值转化为电阻值，并显示
7.电容的测量是利用555产生方波，采用8052内部定时器，计算得到的脉冲数，在利用公式即可求出电容值
5 软件设计
5.1 分析论证
此电容、电阻参数单片机测试系统的设计与实现，主要采用了1LCD显示屏，8052内部二进制8位定时器/计数器，ADC0804模数转换，NE555芯片，包含显示模块，产生脉冲模块和转换模块三大功效模块。
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5.1.1 显示模块
用LCD显示屏的显示功效来设计。采用LCD1602来显示，1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也有间隔起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）n1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。n目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。+5V电压，对比度可调内含复位电路提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能有80字节显示数据存储器DDRAM 内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM 8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM电压，对比度可调内含复位电路提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能有80字节显示数据存储器DDRAM 内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM 8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM
5.1.2产生脉冲模块
NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。NE555的作用范围很广，但一般多应用于单稳态多谐振荡器（Monostable Mutlivibrator）及无稳态多谐振荡器（Astable Multivibrator）。
5.1.3 转换模块
ADC0804是属于连续渐进式（Successive Approximation Method），即AD转换器，这类型的A/D转换器除了转换速度快（几十至几百us）、分辨率高外，还有价钱便宜的优点，普遍被应用于微电脑的接口设计上。以输出8位的ADC0804动作来说明“连续渐进式A/D转换器”的转换原理，动作步骤如下表示（原则上先从左侧最高位寻找起）。第一次寻找结果：10000000 （若假设值≤输入值，则寻找位=假设位=1）第二次寻找结果：11000000 （若假设值≤输入值，则寻找位=假设位=1）第三次寻找结果：11000000 （若假设
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值>输入值，则寻找位=该假设位=0）第四次寻找结果：11010000 （若假设值≤输入值，则寻找位=假设位=1）第五次寻找结果：11010000 （若假设值>输入值，则寻找位=该假设位=0）第六次寻找结果：11010100 （若假设值≤输入值，则寻找位=假设位=1）第七次寻找结果：11010110 （若假设值≤输入值，则寻找位=假设位=1）第八次寻找结果：11010110 （若假设值>输入值，则寻找位=该假设位=0）这样使用二分法的寻找方式，8位的A/D转换器只要8次寻找，12位的A/D转换器只要12次寻找，就能完成转换的动作，其中的输入值代表图1的模拟输入电压Vin 。各管脚的作用：D0-D7：八位数字量输出端；CLK：为芯片工作提供工作脉冲，时钟频率计算方式是：fck=1/(1.1×R×C）CS：片选信号；WR：写信号输入端；RD：读信号输入端；INTR：转换完毕中断提供端；其他管脚连接如图，是供电和提供参考电压的管脚输入端。
5.1.4 启动/暂停，复位模块
该模块的功能是实现秒表的启动/暂停，复位。本实验中第一次按下09键进入测量程序，开始测量，第二次按下09键暂停测量，并返回到主程序，在电路中设定三个按键一个是换电阻的按键，其余分别为测电容和测电阻时的按键，当按下测电阻键时，显示相应的电阻值，当按下电容值时显示测得的电容值，此外还有量程更改的键，程序未编写，但画图有。
5.1.5 整体功效
当按下测量电阻按键是，液晶屏第一行显示measures，第二行显示R ＝？？.？KΩ，当按下测量按键时，液晶屏第一行显示measures，第二行显示Ｃ＝？？Ｅ？？uＦ，若同时按下，则轮流显示。按复位键时，程序会自动重新执行，电阻的测量在２～５０KΩ较准确，电容只能测量１～５０uＦ。当然，可以通过程序更改
5.2 程序流程图
略
5.3程序清单
#include
#include
#define DATA P0
#define uchar unsigned char
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#define uint unsigned int
sbit adcs=P2^3;//可以硬件直接接地
sbit adrd=P2^5;
sbit adwr=P2^4;
sbit RW=P2^1;//1602写数据
sbit RS=P2^0;//1602写地址
sbit EN=P2^2; //1602工作使能
sbit b_test=P3^7; //开始测量电容的按键输入
sbit c_test=P3^6;
sbit _reset=P3^5; //555时基芯片工作控制信
uint T_flag,N,D,C,i,Dis1,Dis0;
uchar get_ad();
uint A,F,H,A1,A2;
uint r[]={'R','=','0','0','.','0','K',0Xf4};
uint b[9]={'C','=','0','0','.','0','0','u','F'}; //显示C=00.00UF uint Data1;
/***********延时1MS******************/
void Delay1ms(uint mm)
{uint i;
for(;mm>0;mm--)
for(i=0;i<100;i++);
}
void delay(uint z)//延时程序
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
/***************检查忙否*****************/
void Checkstates()
{
uchar dat;
RS=0;
RW=1;
do{EN=1;//下降沿
_nop_();//保持一定间隔
_nop_();
dat=DATA;
_nop_();
_nop_();
EN=0;
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}while((dat&0x80)==1);
}
/**************LCD写命令函数*********/
void wcomd(uchar cmd)
{
Checkstates();
RS=0;
RW=0;
DATA=cmd;
EN=1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
EN=0;
}
/**********LCD写数据函数**************/ void wdata(uchar dat)
{
Checkstates();
RS=1;
RW=0;
DATA=dat;
EN=1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
EN=0;
}
/*****************初始化********************/ void LCDINIT()
{
Delay1ms(15);
wcomd(0x38);//功能设置
Delay1ms(5);
wcomd(0x38);//功能设置
Delay1ms(5);
wcomd(0x01);//清屏
Delay1ms(5);
wcomd(0x08);//关显示
Delay1ms(5);
wcomd(0x0c);//开显示，不开光标
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}
/***********显示函数**************/
void Display(void) //显示函数
{
uchar i,j;
uchar
a[12]={0X4D,0X45,0X41,0X53,0X55,0X52,0X45,0X4D,0X45,0X4E,0X54,0X53};//显示measurements
for(i=0;i<12;i++)//写显示第一行
{ wcomd(0x80+i);
Delay1ms(1);
wdata(a[i]);
Delay1ms(1);
}
for(j=0;j<9;j++)//写显示第二行
{
wcomd(0xc0+j);
Delay1ms(1);
wdata(b[j]);
Delay1ms(1);
}
Delay1ms(150);
}
void Display1() //显示函数显示电阻
{
uchar i,j;
uchar
a[12]={0X4D,0X45,0X41,0X53,0X55,0X52,0X45,0X4D,0X45,0X4E,0X54,0X53};//显示measurements
for(i=0;i<12;i++)//写显示第一行
{ wcomd(0x80+i);
Delay1ms(1);
wdata(a[i]);
Delay1ms(1);
}
for(j=0;j<9;j++)//写显示第二行
{
wcomd(0xc0+j);
Delay1ms(1);
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wdata(r[j]);
Delay1ms(1);
}
Delay1ms(1000);
}
uchar get_ad()//adc0804操作
{
uchar temp;
adcs=1;
adwr=1;
_nop_();
delay(1);
adcs=0;
adwr=0;
_nop_();
delay(1);
adwr=1;
adcs=1;
delay(1);
P1=0xff;
adcs=1;
adrd=1;
delay(1);
_nop_();
_nop_();
_nop_();
delay(20);
adcs=0;
adrd=0;
_nop_();
temp=P1;
delay(1);
adrd=1;
adcs=1;
return temp;
}
void main()
{
IE=0x81; //打开全外部中断允许
TMOD=0x09; //T0为161
IT0=1; //设置外部中断的触发的方式为脉冲触
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发
TH0=0x00;
TL0=0x00;
T_flag=0;
_reset=0;
LCDINIT();
while(1)
{
if (!b_test==1) //如果有测量按键输入就往下执行
{
i=0;
_reset=1; //启动555时基芯片
EX0=1; //开启中断0
while(_reset) //超出等待时间，中断还没有过来，就退出
{
i++;
if(i>5000) //设置最长等待时间
{
_reset=0; //最长等待时间到还没有中断，停止555
}
}
if(N<100)
{
b[6]=0x1c;
b[5]=0x1c;
b[4]=0x11;
b[3]=0X1D;
b[2]=0X23;
}
if(N>5000) //如果计数值大于5000，显示LARGER，表示应换用大一点的量程
{b[6]=0x15;
b[5]=0x17;
b[4]=0x22;
b[3]=0X11;
b[2]=0X1C;
}
if(N>=100 && N<=5000)
{
C=N/100;D=N%100; //计算电容的大小
b[2]=C/10; //计算电容值的十位
b[3]=C-b[2]*10; //计算电容值的各位
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b[5]=D/10;
b[6]=D-b[5]*10;
}
Display(); //显示电容的大小
wcomd(0x80+0x42);
Delay1ms(5);
wdata(0x30+b[2]);
Delay1ms(5);
wcomd(0x80+0x43);
Delay1ms(5);
wdata(0x30+b[3]);
Delay1ms(5);
wcomd(0x80+0x45);
Delay1ms(5);
wdata(0x30+b[5]);
Delay1ms(5);
wcomd(0x80+0x46);
Delay1ms(5);
wdata(0x30+b[6]);
Delay1ms(1000);
}
if(!c_test==1)
{
Display1();
Data1=get_ad();
A=100*Data1;
H=A/(256-Data1);
A1=H/10;
A2=H%10;
wcomd(0x80+0x43);
Delay1ms(5);
wdata(0x30+A1);
Delay1ms(5);
wcomd(0x80+0x45);
Delay1ms(5);
wdata(0x30+A2);
Delay1ms(1000);
}
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}
}
void int0(void) interrupt 0 //第一次中断开始计数，第二个中断停止计数{
T_flag=!T_flag;
if(T_flag==1)
{
TR0=1; //开始计时
}
if(T_flag==0)
{
TR0=0; //停止计时
EX0=0; //关闭中断
_reset=0; //停止发出方波
N=TH0*256+TL0; //计算计数器的值
N=N*5/3;
TH0=0x00; //恢复初值
TL0=0x00;
６执行显示图，当电阻测量键按下时，仿真结果
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当电容测量键按下时，仿真结果
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调试过程及分析
编写好的源程序在Keil 编译后呈现很多错误，这些错误有很多时平时的实验碰到过的，例如：字母开头忘加0，零和字母O弄混杂了，有些标号用了几次，CJNE写成了CJNZ等等，幸好这些错误在平时的实验中碰到了，所以改错误很轻易，。除了常见的错误外，还有几条错误时在前几次实验都没有出现过，如：AJMP跳转指令跳不回指定的地位，是由于跳转的长度大于AJMP跳转的长度，最后只好用LJMP跳转后才跳到指定的地位。在前期的程序编写和几天的上机调试，使我又获得了很多新的知识，由于前期编写程序时查了很多材料学到了很多知识，这几天的调试更时获得很新的知识，由于程序中又很多的错误，为了修正错误必须看书或向别人请教，在这个过程中无意识的获得了很多知识。同时也使我对单片机更感兴趣了，这点我感到很重要，相信这会对以后的学习有所帮助。
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课程设计任务书 学生：专业班级： 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 简易电阻、电容和电感测试仪设计 初始条件： LM317 LM337 NE555 NE5532 STC89C52 TLC549 ICL7660 1602液晶 要求完成的主要任务: 1、测量围：电阻 100Ω-1MΩ； 电容 100pF-10000pF； 电感 100μH-10mH。 2、测量精度：5%。 3、制作1602液晶显示器，显示测量数值，并用发光二级管分别指示所测元件的类别。 时间安排： 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：__________ 年月日
目录 摘要 (3) ABSTRACT (4) 1、绪论 (5) 2、电路方案的比较与论证 (5) 2.1电阻测量方案 (5) 2.2电容测量方案 (7) 2.3电感测量方案 (8) 3、核心元器件介绍 (10) 3.1LM317的介绍 (10) 3.2LM337的介绍 (11) 3.3NE555的介绍 (11) 3.4NE5532的介绍 (13) 3.5STC89C52的介绍 (14) 3.6TLC549的介绍 (16) 3.7ICL7660的介绍 (17) 3.81602液晶的介绍 (18) 4、单元电路设计 (20) 4.1直流稳压电源电路的设计 (21) 4.2电源显示电路的设计 (21) 4.3电阻测量电路的设计 (22) 4.4电容测量电路的设计 (23) 4.5电感测量电路的设计 (24) 4.6电阻、电容、电感显示电路的设计 (25) 5、程序设计 (26) 5.1中断程序流程图 (26) 5.2主程序流程图 (27) 6、仿真结果 (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电感测量电路仿真 (28) 7、调试过程 (29) 7.1电阻、电容和电感测量电路调试 (29) 7.2液晶显示电路调试 (29) 8、实验数据记录 (30)
电阻本身的阻值常用的有161 种1，1.1，1.2，1.3，1.5，1.6，1.8 2，2.2，2.4，2.7， 3，3.3，3.6，3.9 4.3，4.7 5.1，5.6 6.2，6.8 7.5 8.2 9.1 10，11，12，13，15，16，18 20，22，24，27 30，33，36，39 43，47 51，56 62，68 75 82，81
100，110，120，130，150 ，160，180 200，220，240，270 300，330，360，390 430，470 510，560 620，680 750 820 910 1K ，1.1K ，1.2K ， 1.3K ，1.5K ，1.6K ，1.8K 2K ，2.2K ，2.4K ， 2.7K 3K ，3.3K ，3.6K ， 3.9K 4.3K ，4.7K 5.1K ，5.6K 6.2K ，6.8K ， 7.5K 8.2K 9.1K 10K ，11K ， 12K ， 13K ，15K ，16K ， 18K
20K ，22K ， 24K ，27K
30K ，33K ，36K ，39K 43K ，47K 51K ，56K 62K ，68K 75K 82K 91K 100K ，110K ，120K ，130K ，150K ，160K ，180K 200K ，220K ，240K ，270K ， 300K ，330K ，360K ，390K 430K ，470K 510K ，560K 620K ，680K 750K ， 820K 910K 1M ，1.1M ，1.2M ，1.3M ， 1.5M ，1.6M ， 1.8M 2M ，2.2M ，2.4M ，2.7M 3M ，3.3M ，3.6M ，3.9M
1 前言 1.1 设计的背景及意义 目前，随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电阻，电容，电感的大小。因此，设计可靠，安全，便捷的电阻，电容，电感测试仪具有极大的现实必要性。 通常情况下，电路参数的数字化测量是把被测参数传换成直流电压或频率后进行测量。 电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。比例运算器法测量误差稍大，积分运算器法适用于高电阻的测量。 传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。前者电路简单，速度快，但精度低；后者测量精度高，但速度慢。随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。 电感测量可依据交流电桥法，这种测量方法虽然能较准确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量Q值确定电感的方法误差较大，所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步分离法。 因为测量电阻，电容，电感方法多并具有一定的复杂性，所以本次设计是在参考555振荡器基础上拟定的一套自己的设计方案。是尝试用555振荡器将被测参数转化为频率，这里我们将RLC的测量电路产生的频率送入AT89C52的计数端端，通过定时并且计数可以计算出被测频率再通过该频率计算出各个参数。 1.2 电阻、电容、电感测试仪的发展历史及研究现状 当今电子测试领域，电阻，电容和电感的测量已经在测量技术和产品研发中应用的十分广泛。 电阻、电容和电感测试发展已经很久，方法众多，常用测量方法如下。电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。比例运算器法测量误差稍大，积分运算器法适用于高电阻的测量。传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。前者电路简单，速度快，但精度低；后者测量精度高，但速度慢。随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。电感测量可依据交流电桥法，这种测量方法虽然能较准确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量Q值确定电感的方法误差较大，所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步分离法。 在我国1997年05月21日中国航空工业总公司研究出一种电阻、电容、电感在线测量方法及装置等电位隔离方法，用于对在线的电阻、电容、电感元件实行等电位隔离，其特征在于，(1>将一个运算放大器的输出端与其反相输入端直接连接，形成一个电压跟
燕山大学 课程设计说明书 题目：PCB电路板绘制和单片机设计 学院（系）：理学院 年级专业：12级电子信息科学与技术学号：
学生姓名： 指导教师：杜会静徐超 教师职称：副教授讲师 燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：理学院基层教学单位：12级电子信息科学与技术一班 学号120108040005 学生姓名王欣彦专业（班级）12级电子一班设计题目PCB电路板绘制和单片机设计 设计技术参数设计参数： 能够用AD按照给定的参数的要求要求绘制元器件图库和封装图原理图库，误差精确的0.01mm。 实际单片机程序，利用计时器实现小灯1S、2S的闪烁，而且能够在数码管上实现时钟计时。 设计要求 利用印刷电路板（简称PCB）绘图软件Altium Designer （简称AD）绘制单片机系统印刷电路板，学会利用51单片机开发板对I/O口控制、数码管显示、中断、定时器和串口等基本功能调试。 工 作 量 10个工作日
工作计划2014.7.5-2014.7.8 学习绘制PCB电路板 2014.7.9-2014.7.9 焊接PCB板 2014.7.10-2014.7.12 学习单片机编程，设计单片机程序2014.7.13-2014.7.13 绘制PCB电路板与单片机设计测试2014.7.14-2014.7.14 课设结题，实验总结 参考资料[1] 周冰主编.《Altium_Designer_Summer_09从入门到精通》.机械工业出版社.2011 [2] 孙彦龙.PCB教学PPT.2014 [3] 单片机教学PPT.2014 [4] 郭天祥.《新概念51单片机C语言教程+入门、提高、开发、拓展全攻略》.电子工业出版社.2012 指导教师签字基层教学单位主任签字 年月日
常用电子元器件参考资料第一节部分电气图形符号 一．电阻器、电容器、电感器和变压器
二．半导体管 三．其它电气图形符号
第二节常用电子元器件型号命名法及主要技术参数一．电阻器和电位器 1．电阻器和电位器的型号命名方法 示例： (1)精密金属膜电阻器 R J 7 3 第四部分：序号 第三部分：类别（精密） 第二部分：材料（金属膜） 第一部分：主称（电阻器） (2) 多圈线绕电位器 W X D 3 第四部分：序号 第三部分：类别（多圈） 第二部分：材料（线绕） 第一部分：主称（电位器）
2．电阻器的主要技术指标 (1) 额定功率 电阻器在电路中长时间连续工作不损坏，或不显著改变其性能所允许消耗的最大功率称为电阻器的额定功率。电阻器的额定功率并不是电阻器在电路中工作时一定要消耗的功率，而是电阻器在电路工作中所允许消耗的最大功率。不同类型的电阻具有不同系列的额定功率，如表2所示。 (2) 标称阻值 阻值是电阻的主要参数之一，不同类型的电阻，阻值范围不同，不同精度的电阻其阻值系列亦不同。根据国家标准，常用的标称电阻值系列如表3所示。E24、E12和E6系列也适用于电位器和电容器。 (3) 允许误差等级 3．电阻器的标志内容及方法 (1)文字符号直标法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，额定功率、允许误差等级等。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值，其文字符号所表示的单位如表5所示。如1R5表示1.5Ω，2K7表示2.7kΩ， 表５
例如： RJ71－0.125－5k1－II 允许误差±10% 标称阻值(5.1kΩ) 额定功率1/8W 型号 由标号可知，它是精密金属膜电阻器，额定功率为1/8W，标称阻值为5.1kΩ，允许误差为±10%。 (2)色标法：色标法是将电阻器的类别及主要技术参数的数值用颜色（色环或色点）标注在它的外表面上。色标电阻（色环电阻）器可分为三环、四环、五环三种标法。其含义如图1和图2所示。 标称值第一位有效数字 标称值第二位有效数字 标称值有效数字后0的个数 允许误差 图1 两位有效数字阻值的色环表示法 三色环电阻器的色环表示标称电阻值（允许误差均为±20%）。例如，色环为棕黑红，表示10?102＝1.0kΩ±20%的电阻器。 四色环电阻器的色环表示标称值（二位有效数字）及精度。例如，色环为棕绿橙金表示15?103＝15kΩ±5%的电阻器。 五色环电阻器的色环表示标称值（三位有效数字）及精度。例如，色环为红紫绿黄棕表示275?104＝2.75MΩ±1%的电阻器。
1.什么是软件测试 使用人工和自动手段来运行或测试某个系统的过程，其目的在于检验它是否满足规定的需求或是弄清预期结果与实际结果之间的差异 2.软件测试的目的是什么 软件测试的目的在于发现错误；一个好的测试用例在于发现从前未发现的错误；一个成功的测试是发现了从前未发现的错误的测试。 3.软件测试的目标 软件测试以检验是否满足需求为目标。 4.什么是软件缺陷 满足下列五个规则之一才称为软件缺陷： 1）软件未达到产品说明书标明的功能。 2）软件出现了产品说明书指明不会出现的错误。 3）软件功能超出产品说明书指明的范围。 4）软件未达到产品说明书虽未指出但应该达到的目标。 5）软件测试人员认为软件难以理解、不易使用、运行速度缓慢，或者最终用户认为不好。 5.什么黑盒测试 黑盒测试是把测试对象看做一个黑盒子，测试人员完全不考虑程序内部的逻辑结构和内部特性，只依据程序的需求规格说明书，检查程序的功能是否符合它的功能说明。因此黑盒测试又叫功能测试或数据驱动测试。 6.黑盒测试方法都包括哪些 等价类划分、边界值分析、决策分析法、因果图分析、错误推测法等。 7.什么是等价类划分 把所有可能的输入数据(有效的和无效的)划分成若干个等价的子集(称为等价类)，使得每个子集中的一个典型值在测试中的作用与这一子集中所有其它值的作用相同. 可从每个子集中选取一组数据来测试程序 8.什么是边界值分析法 边界值分析法就是对输入或输出的边界值进行测试的一种黑盒测试方法.通常边界值分析法是作为对等价类划分法的补充 9.什么情况下使用决策分析法 在一些数据处理问题当中，某些操作的实施依赖于多个逻辑条件的组合，即：针对不同逻辑条件的组合值，分别执行不同的操作。决策表很适合于处理这类问题 10.你是如何利用决策分析法设计用例 （1）确定规则的个数。 有n个条件的决策表有2n个规则（每个条件取真、假值）。 （2）列出所有的条件桩和动作桩。
毕业设计（论文） 题目：基于MSP430单片机的环境 参数监测仪的设计制作 指导者： 评阅者： 2014 年 4 月
毕业设计（论文）中文摘要 温湿度和光照度等参数是标定环境不可缺少的参数，对其进行准确的测量具有重要意义。本文以室内外居住环境为背景，设计出一种以MSP430F5438A超低功耗单片机为控制核心的环境参数监测仪。 论文对环境参数监测系统硬件和软件模块包括子系统模块进行了详细设计：通过相应的传感器芯片对包括温度、湿度、光强、红外辐射度和可燃气体浓度等环境参数进行检测和采集；通过微处理器MSP430F5438A将传感器芯片采集到的数据进行分析处理，并在液晶终端进行参数的实时显示和监控。 论文分别对温度传感器模块，单总线湿度传感器模块，光照度传感器模块，气敏传感器模块，红外热释电模块以及按键和液晶显示模块进行了单模块分别调试。在此基础上对这些子程序模块进行了整合调试及整机功能和功耗测试，最终完成整个监控系统及仪器的设计制作。 实验显示，本环境参数监测仪具有体积小、携带方便、功耗低、可靠性高、免维护、成本低等优点，在室内外环境参数监测领域，具有很好的应用前景。 关键词：MSP430单片机环境参数监测传感器液晶显示
毕业设计（论文）外文摘要 Title： The Design and Production of Environmental Parameter Monitor Based on MSP430 Abstract： Parameters such as temperature, humidity and illuminance are indispensable to the calibration environment, which has important significance for accurate measurement. The aim of this thesis is to design an environmental parameter monitor, which controlled by an ultra-low power MSP430F5438A for indoor and outdoor living environment. The detailed design of hardware and software module including subsystem module in the environmental parameter monitor is proposed in this thesis. The corresponding sensor chip is used to detect and collect the environmental parameter such as temperature, humidity, illuminance, the infrared radiation intensity and combustible gas concentration. The MSP430F5438A analyzes and processed the data which collected by sensor chips, and realized the real-time display and monitoring for parameters on LCD terminal. The thesis proceeds debugging on single module likes temperature sensor module, single bus humidity sensor module, illuminance sensor module, gas sensor module, pyroelectric infrared module and buttons and LCD module, respectively. On the basis of that, after debugging and test on the function and power for the integrated subroutine modules, the design and production of the whole monitoring system and instrument is completed. Test results given show that the environmental parameter monitor has several advantages, such as small volume, portable, low power
用户界面设计实例 ● 设计的系统名称：个人日常事务管理系统 ● 针对用户群是：广大电脑用户（有一定的电脑操作基础），officer 和广大学 生。 一、系统需求分析（The system requirement ） 针对officer 和学生们的需求分析，从我自身分析：对于我日常的安排我平 时会用专门的记事本记录和更改，对于日常各种事务可能会冲突或不变携带，现在针对这些需求，设计出符合此人群适合的一款系统来帮助人们更好的安排日程和完成工作。此系统是要面向个人的，同企业系统相比，此软件要力求操作简单，效率要高效，由于针对的人群是officer 和大学生，这些人都是年轻的一代人，对计算机和系统都比较了解，而且倾向于华丽的界面，但是该系统同时要解决高效，较少的操作较快地达到用户的需求。由于工作原因或计算机系统崩溃等用户在本机保存的日程安排等数据可能丢失的情况，同时，有些情况下可能无法连接网络，此系统应支持 1.、本机数据保存。2、可以上传到服务器数据库，用户注册可获得免费的空间，用户注册后，只要登录就能在随时随地获得自己的日程安排等信息。 二、系统功能定义（The function definitions ） 个人日程管理系统主要是提供个人时间日程安排系统软件，它具有相当方便的操作接口，让用户能够对所安排的行程一目了然，除去主要功能还附带了更多功能和小工具，安排的行程可以生成通行路线，并会根据天气预报提醒当天安排是否影响。而且用户可以注册，注册后用户有更多的服务，安排的日程数据可以保存到本地同时可以更新到服务器，这样用户就算到外地也可以随时查看自己的日程安排，同时其他功能有：时钟提醒、通讯录、效率评估等。 实现功能（主界面导航）： 个人日常事 务管理系统
单片机硬件参数设计解析 摘要：随着目前新技术、新工艺的不断出现，高速单片机的应用越来越广，对硬件的可靠性问题便提出更高的要求。本文将从硬件的可靠性角度描述高速单片机设计的关键点。关键词：高速单片机可靠性特性阻抗 SI PI EMC 热设计引言随着单片机的频率和集成度、单位面积的功率及数字信号速度的不断提高，而信号的幅度却不断降低，原先设计好的、使用很稳定的单片机系统，现在可能出现莫名其妙的错误，分析原因，又找不出问题所在。 摘要：随着目前新技术、新工艺的不断出现，高速单片机的应用越来越广，对硬件的可靠性问题便提出更高的要求。本文将从硬件的可靠性角度描述高速单片机设计的关键点。 关键词：高速单片机可靠性特性阻抗 SI PI EMC 热设计 引言 随着单片机的频率和集成度、单位面积的功率及数字信号速度的不断提高，而信号的幅度却不断降低，原先设计好的、使用很稳定的单片机系统，现在可能出现莫名其妙的错误，分析原因，又找不出问题所在。另外，由于市场的需求，产品需要采用高速单片机来实现，设计人员如何快速掌握高速设计呢? 硬件设计包括逻辑设计和可靠性的设计。逻辑设计实现功能。硬件设计工程师可以直接通过验证功能是否实现，来判定是否满足需求。这方面的资料相当多，这里就不叙述了。硬件可靠性设计，主要表现在电气、热等关键参数上。我将这些归纳为特性阻抗、SI、PI、EMC、热设计等5个部分。 1 特性阻抗 近年来，在数字信号速度日渐增快的情况下，在印制板的布线时，还应考虑电磁波和有关方波传播的问题。这样，原来简单的导线，逐渐转变成高频与高速类的复杂传输线了。 在高频情况下，印制板（PCB）上传输信号的铜导线可被视为由一连串等效电阻及一并联电感所组合而成的传导线路，如图1所示。只考虑杂散分布的串联电感和并联电容的效应，会得到以下公式： 式中Z0即特性阻抗，单位为Ω。 PCB的特性阻抗Z0与PCB设计中布局和走线方式密切相关。影响PCB走线特性阻抗的因素主要有：铜线的宽度和厚度、介质的介电常数和厚度、焊盘的厚度、地线的路径、周边的走线等。
贴片电阻电容功率与尺寸对应表 电阻封装尺寸与功率关系,通常来说: 0201 1/20W 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W 电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是: 0402=1.0x0.5 0603=1.6x0.8 0805=2.0x1.2 1206=3.2x1.6 1210=3.2x2.5 1812=4.5x3.2 2225=5.6x6.5 常规贴片电阻(部分) 常规的贴片电阻的标准封装及额定功率如下表：英制(mil) 公制(mm) 额定功率(W)@ 70°C 0201 0603 1/20 0402 1005 1/16 0603 1608 1/10 0805 2012 1/8
1206 3216 1/4 1210 3225 1/3 1812 4832 1/2 2010 5025 3/4 2512 6432 1 国内贴片电阻的命名方法： 1、5%精度的命名：RS-05K102JT 2、1％精度的命名：RS-05K1002FT R －表示电阻 S －表示功率0402是1/16W、0603是1/10W、0805是1/8W、1206是1/4W、1210是1/3W、1812是1/2W、2010是3/4W、2512是1W。 05 －表示尺寸(英寸)：02表示0402、03表示0603、05表示0805、06表示1206、1210表示1210、1812表示1812、10表示1210、12表示2512。 K －表示温度系数为100PPM, 102－5％精度阻值表示法：前两位表示有效数字，第三位表示有多少个零，基本单位是Ω，102＝10000Ω＝1KΩ。1002是1％阻值表示法：前三位表示有效数字，第四位表示有多少个零，基本单位是Ω，1002＝100000Ω＝10KΩ。 J －表示精度为5％、F－表示精度为1％。 T －表示编带包装 1：0402(1/16W) 2:0603(1/10W) 3:0805(1/8W)4:1206(1/4W) 5:1210(1/3W) 6:2010(1/2W) 7:2512(1W)
简易的测量电阻电容电感 摘要：本设计是一个电阻电感电容的简易测量装置，主要由模拟测量和1602液晶显示两部分组成，其中电阻和电容电感的测量都是通过构造电路产生一定频率的波形，再通过单片机读取频率，经过程序处理转化，再通过1602液晶显示。由于系统处理数据时通过单片机对频率信号的读取，使得最后测量的结果更加精确与稳定，误差控制在题目所允许的范围内。 关键词：电阻电容电感测量仪，1602显示，555定时器，电容三点式
目录 1. 系统设计 (2) 1.1 设计要求 (2) 1.2 方案比较 (2) 1.2.1 电阻测量方案 (2) 1.2.2 电容测量方案 (4) 1.2.3电感测量方案 (5) 1.2.4显示电路方案 (6) 1.3 方案论证 (6) 1.3.1 总体思路 (6) 1.3.2 设计方案 (7) 2. 单元电路设计 (7) 2.1 电阻测量电路 (7) 2.2 电容测量电路 (8) 2.3 电感测量电路 (9) 2.4 1602显示电路 (10) 3. 软件设计 (11) 4. 系统测试 (11) 4.1 测试仪器与设备 (11) 4.2 指标测试 (12) 5 结论 (13) 参考文献 (13) 附录1、元器件明细表...............................................................= (13) 附录2：程序清单 (13)
1. 系统设计 1.1 设计要求 设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪 1. 测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。 2. 测量精度：±5% 。 3. 带有显示部分。 1.2 方案比较 1.2.1 电阻测量方案 相位测量方案的关键问题是电阻测量方法的选择。 方案一：串联分压原理 V Rx R0 图1串联电路原理图 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。通过测量Rx和R0上的电压。由公式Rx=Ux/(U0/R0) 方案二：利用直流电桥平衡原理的方案 图2 电桥（其中R1，R2，为可变电位器，R3为已知电阻，R4为被测电阻）根据电路平衡原理，不断调节电位器，使得电表指针指向正中间。由R1*R4=R3*R4.在通过测量电位器电阻值，可得到R4的值。 方案三：利用555构成单稳态的方案
系统上电时，随着Vcc 电压由0V 增加到5V ，电容C1的上极板电位随之增加，电容的内电场增强，使C1能吸引更多的电子通过R 到达下极板，从外面看就电流通过C1 和R10入地。按电压在随着电流方向逐惭降低的原则，电流的出现会在R10端形成一大于0的电位。由于电容的充电逐渐饱和，所以电流会逐渐减小，电位也会逐渐减小。该电位的大小和持续的时间将直接影响到我们的系统能否上电复位。在AT89C51的规格书中有这么一段描述： 如果当Reset Pin 有两个机器周期的时间是高电平，那么就会系统就会被复位。 震荡频率震荡周期1 = 12*震荡周期机器周期= 所以对于12M 晶振做为“原动力”的系统来说，使系统复位的时间t 应大于： us M t 212*121 *2== 两个机器周期的时间求出来了，但是多高的电平才算是高电平呢？由AT89C51是规格书中关于其DC 特性的描述中可以知道，当Reset Pin 上的电压超过Min=0.7Vcc 时Reset Pin 就会认为是高电平。事先假设的系统电压为5V ，Vcc 在这里可以看成5V ，所以如果Reset Pin 上的电压超过0.7Vcc=3.5V ，就可以看成Reset Pin 为高电平，如果这超过3.5V 的电平持续时间超过2uS ，那么系统就会复位。 最后一步就是计算RST_H 处的电位了。不考虑流入Reset Pin 内电流，该电路就是一阶RC 电路。电容两端暂态电流与电压的关系式如下：
()()()()[]RC t C C C C U U U t U -+∞-+∞=e 因为()V U C 5=∞；()V U C 00=+；所以 ()RC t C t U --= 55 设Reset pin 电压为()t U R ，那么： ()()t U V t U C CC R -= 所以， ()RC t R t U -= 5， 当()V t U R 4.3=的时， RC t 357.0= 当且仅当 us RC t 2357.0≥=时，系统才会复位，即满足条件 610*6.5-≥RC 所以用R=1K Ω、C=22μF 符合要求
电阻本身的阻值常用的有161种 1，1.1，1.2，1.3，1.5，1.6，1.8 2，2.2，2.4，2.7， 3，3.3，3.6，3.9 4.3，4.7 5.1，5.6 6.2，6.8 7.5 8.2 9.1 10，11，12，13，15，16，18 20，22，24，27 30，33，36，39 43，47 51，56 62，68 75 82，81 100，110，120，130，150 ，160，180 200，220，240，270 300，330，360，390
430，470 510，560 620，680 750 820 910 1K，1.1K，1.2K，1.3K，1.5K，1.6K，1.8K 2K，2.2K，2.4K，2.7K 3K，3.3K，3.6K，3.9K 4.3K，4.7K 5.1K，5.6K 6.2K，6.8K， 7.5K 8.2K 9.1K 10K，11K，12K，13K，15K，16K，18K 20K，22K，24K，27K 30K，33K，36K，39K 43K，47K 51K，56K 62K，68K
75K 82K 91K 100K，110K，120K，130K，150K，160K，180K 200K，220K，240K，270K， 300K，330K，360K，390K 430K，470K 510K，560K 620K，680K 750K， 820K 910K 1M，1.1M，1.2M，1.3M，1.5M，1.6M，1.8M 2M，2.2M，2.4M，2.7M 3M，3.3M，3.6M，3.9M 4.4M，4.7M 二、常用电容容值 【单位pF】 39 P 43 P 47 P 51 P 56 P 62 P 68 P 75 P 82 P 91 P 100 P 120 P 150 P
关于“数据采集系统”项目 技术指标要求 该系统主要包含四部分组成；便携式数据采集系统、测量附件系统、专业测量与分析软件系统。具体配置及主要技术要求如下。 1.云智慧数据采集分析仪 1)通道数：11个。8个模拟输入通道，1个转速输入通道，2个模拟输出通道； 2)数据传输方式：网线，无线，支持网络式远程操作，可以扩展3G信号远程 实时在线监测。 3)每通道独立24位AD模数转换。 4)每台采集仪内置16G存储,支持离线采样。 5)所有通道同步采集时，每通道最高采样频率204.8KHz，采样频率任意设置。 DA精度：有效数据位31位，输出最高频率192KHz 6)可以进行多台级联级联，最大可定制到64 台或更多台级联，多机GPS及北 斗双模异地同步、多机1588同步。 7)输入幅值精度优于0.03mVrms@±10V量程。相位匹配：优于0.2°@10kHz。 8)内置1、10、100、1000倍放大，输入量程可选择。 9)动态范围为120dB（典型值），保证值为110dB，任意通道间干扰优于-120dB。 10)可外接DC9～36V供电，支持POE供电模式。 11)内置可充电锂电池，无外供电独立工作时间可支持8小时。 12)支持断电重启后采集状态自动恢复和自动零点校准； 13)可外输出5V、9V、12V、15V直流电压/1Ch转速输入,5VDC供电,25MHz高速
采样信号源输出通道，最大输出电压：±10VP，最大输出电流：5mA，每通道不低于24 位AD模数转换。 14)信噪比不低于110dB，输出最高频率不低于192KHz，幅值精度：优于0.2%。 信号类型：正弦、正弦扫频、随机、磁盘文件等，能将采集的数据进行回放。 15)采集仪对外接口必须是lemo接头。 16)外形尺寸(mm)不大于：L210×W120×H50，重量:不大于2kg。保证系统便携。 2.专业级信号分析软件 1)Windows8/7/XP操作系统，支持64位操作系统，支持台式机和笔记本电脑， 云智慧模式可利用Web浏览器登陆，支持iPad及安卓、苹果等手机系统 2)支持在3G通信方式下，通过数据采集软件和Web对远程网络采集仪进行设 置、示波、时域统计、状态查询、数据下载等，Web方式兼容IE、safari、chrome等浏览器，支持电脑，Pad和手机操作，此方式传输距离无限制。3)软件分析频率精度10-12数量级，软件分析幅值精度10-12数量级，在适当测 试条件下，测试系统频率精度最高可达10-8数量级，测试系统幅值精度可达10-3数量级。 4)具有超低频快速测量技术，测量时间为信号周期的1/10时，频率误差为2%， 幅值误差为3%，当测试时间为信号周期的1/4时，频率误差为0.2%，幅值误差为0.6%。 5)可以进行数据浏览，各种分析结果的输出，包括图形的复制、保存、打印。 将分析结果进行各种文件格式（文本、Excel表格、ACCESS、matlab等）的输出，也可直接把图形和数据输出报告。 6)实时分析：实时显示和分析记录时域谱、FFT谱、功率谱、1/3倍频程谱、 振动量级、声压级。 7)实时报警分析：可设置振动和声源报警阈值，对超过阈值的数据在软件界面 上实时进行报警。 8)按通道设置采样率的功能：可对不同的通道设定不同的采样频率，并进行不 同的处理，每个通道可以独立设置不同的采样率。
简易电阻、电容和电感测试仪 1.1 基本设计要求 （1）测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。 （2）测量精度：±5% 。 （3）制作4位数码管显示器，显示测量数值。 示意框图 1.2 设计要求发挥部分 （1）扩大测量范围； （2）提高测量精度； （3）测量量程自动转化。
摘要：本系统是依赖单片机MSP430建立的的，本系统利用555多谐振荡电路将电阻，电容参数转化为频率，而电感则是根据电容三点式振荡转化为频率，这样就能够把模拟量近似的转换为数字量，而频率f是单片机很容易处理的数字量，一方面测量精度高，另一方面便于使仪表实现自动化，而且单片机构成的应用系统有较大的可靠性。系统扩展、系统配置灵活。容易构成何种规模的应用系统，且应用系统较高的软、硬件利用系数。单片机具有可编程性，硬件的功能描述可完全在软件上实现，而且设计时间短，成本低，可靠性高。综上所述，利用振荡电路与单片机结合实现电阻、电容、电感测试仪更为简便可行，节约成本。所以，本次设计选定以单片机为核心来进行。 关键词：430单片机，555多谐振荡电路，，电容三点式振荡 一、系统方案 电阻测量方案：555RC多谐振荡。 利用RC和555定时器组成的多谐振荡电路，通过测量输出振荡频率的大小即可求得电阻的大小，如果固定电阻值，该方案硬件电路实现简单，通过选择合适的电容值即可获得适当的频率范围，再交由单片机处理。 综合比较，本设计采用方案三，采用低廉的NE555构建RC多谐振荡电路，电路简单可行，单片机易控制。 电容测量方案：555RC多谐振荡 同样利用RC和555定时器组成的多谐振荡电路，通过测量输出振荡频率的大小即可求得电容的大小，如果固定电阻值，该方案硬件电路实现简单，能测出较宽的电容范围，能够较好满足题目的要求。 采用低廉的NE555构建RC多谐振荡电路，电路简单可行，单片机易控制。 电感测量方案：电容三点式 采用LC配合三极管组成三点式震荡振荡电路，通过测输出频率大小的方法来实现对电感值测量。该方案成本低，其输出波形为正弦波，将其波形整形后交给单片机测出其频率，并转换为电感值。 二、理论分析与计算 1.电阻测量的分析及计算 根据题目要求，如图2.1，采用555多谐振电路，将电阻量转化为相应的频率信号 值。考虑到单片机对频率的敏感度，具体的讲就是单片机对10KHz-100KHz的频率计数 精度最高。所以要选用合理的电阻和电容大小。同时又要考虑到不能使电阻的功率过
各种常用电子元件符号 二极管变容二极管 表示符号:D 表示符号:D 双向触发二极管稳压二极管 表示符号:D 表示符号:ZD,D 稳压二极管桥式整流二极管表示符号:ZD,D 表示符号:D
肖特基二极管隧道二极管 隧道二极管光敏二极管或光电接收二极管 发光二极管双色发光二极管 表示符号：LED 表示符号：LED 光敏三极管或光电接收三极管单结晶体管（双基极二极管）表示符号：Q,VT 表示符号：Q,VT
复合三极管 NPN型三极管 表示符号：Q,VT 表示符号：Q,VT PNP型三极管 PNP型三极管 表示符号：Q,VT 表示符号：Q,VT NPN型三极管带阻尼二极管NPN型三极管表示符号：Q,VT 表示符号：Q,VT 带阻尼二极管及电阻 NPN型三极管 表示符号：Q,VT 表示符号：Q,VT
带阻尼二极管IGBT 场效应管 表示符号：Q,VT 电子元器件符号图形 接面型场效应管P-JFET 接面型场效应管N-JFET 场效应管增强型P-MOS 场效应管增强型N-MOS 场效应管耗尽型P-MOS 场效应管耗尽型N-MOS
电阻电阻器或固定电阻表示符号：R 电阻电阻器或固定电阻表示符号：R 电位器可调电阻 表示符号:VR，RP,W 表示符号:VR，RP,W 电位器可调电阻 表示符号:VR，RP,W 表示符号:VR，RP,W 三脚消磁电阻二脚消磁电阻 表示符号：RT 表示符号：RT 压敏电阻表示符号：RZ,VAR 热敏电阻表示符号：RT
光敏电阻电容（有极性电容）CDS 表示符号： 电容（有极性电容）可调电容 表示符号：C 表示符号：C 电容（无极性电容）四端光电光电耦合器 表示符号：C 表示符号：IC，N 六端光电光电耦合器 表示符号：IC，N 电子元器件符号图形
课程设计任务书 题目: 简易电阻、电容和电感测试仪设计 初始条件： LM317 LM337 NE555 NE5532 STC89C52 TLC549 ICL7660 1602液晶 要求完成的主要任务: 1、测量范围：电阻 100Ω-1MΩ； 电容 100pF-10000pF； 电感 100μH-10mH。 2、测量精度：5%。 3、制作1602液晶显示器，显示测量数值，并用发光二级管分别指示所测元件的类别。 时间安排： 指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：__________ 年月日
目录 摘要 (4) ABSTRACT (5) 1、绪论 (7) 2、电路方案的比较与论证 (7) 2.1电阻测量方案 (7) 2.2电容测量方案 (9) 2.3电感测量方案 (10) 3、核心元器件介绍 (12) 3.1LM317的介绍 (12) 3.2LM337的介绍 (13) 3.3NE555的介绍 (13) 3.4NE5532的介绍 (15) 3.5STC89C52的介绍 (17) 3.6TLC549的介绍 (18) 3.7ICL7660的介绍 (20) 3.81602液晶的介绍 (21) 4、单元电路设计 (23) 4.1直流稳压电源电路的设计 (24) 4.2电源显示电路的设计 (24) 4.3电阻测量电路的设计 (25) 4.4电容测量电路的设计 (26) 4.5电感测量电路的设计 (27) 4.6电阻、电容、电感显示电路的设计 (28) 5、程序设计 (29) 5.1中断程序流程图 (29) 5.2主程序流程图 (30) 6、仿真结果 (30) 6.1电阻测量电路仿真 (30) 6.2电容测量电路仿真 (31) 6.3电感测量电路仿真 (32) 7、调试过程 (33) 7.1电阻、电容和电感测量电路调试 (33) 7.2液晶显示电路调试 (33) 8、实验数据记录 (34)
XX系统测试总结报告
1引言 1.1 编写目的 编写该测试总结报告主要有以下几个目的 1．通过对测试结果的分析，得到对软件质量的评价 2．分析测试的过程，产品，资源，信息，为以后制定测试计划提供参考 3．评估测试测试执行和测试计划是否符合 4．分析系统存在的缺陷，为修复和预防bug提供建议 1.2 背景 1.3 用户群 主要读者：XX项目管理人员，XX项目测试经理 其他读者：XX项目相关人员。 1.4 定义 严重bug：出现以下缺陷，测试定义为严重bug ?系统无响应，处于死机状态，需要其他人工修复系统才可复原。 ?点击某个菜单后出现“The page cannot be displayed”或者返回异常错误。 进行某个操作（增加、修改、删除等）后，出现“The page cannot be displayed”或者返回异常错误 当对必填字段进行校验时，未输入必输字段，出现“The page cannot be displayed”或者返回异常错误 系统定义不能重复的字段输入重复数据后，出现“The page cannot be displayed”或者返回异常错误 1.5 测试对象 略
1.6 测试阶段 系统测试 1.7 测试工具 Bugzilla缺陷管理系统 1.8 参考资料 《XX需求和设计说明书》 《XX数据字典》 《XX后台管理系统测试计划》 《XX后台管理系统测试用例》 《XX项目计划》 2测试概要 XX后台管理系统测试从2007年7月2日开始到2007年8月10日结束，共持续39天，测试功能点174个，执行2385个测试用例，平均每个功能点执行测试用例13.7个，测试共发现427个bug，其中严重级别的bug68个，无效bug44个，平均每个测试功能点2.2个bug。 XX总共发布11个测试版本，其中B1—B5为计划内迭代开发版本（针对项目计划的基线标识），B6－B8为回归测试版本。计划内测试版本，B1—B4测试进度依照项目计划时间准时完成测试并提交报告，其中B4版本推迟一天发布版本，测试通过增加一个人日，准时完成测试。B5版本推迟发布2天，测试增加2个人日，准时完成测试。 B6－B11为计划外回归测试版本，测试增加5个工作人日的资源，准时完成测试。 XX测试通过Bugzilla缺陷管理工具进行缺陷跟踪管理，B1—B4测试阶段都有详细的bug分析表和阶段测试报告。 2.1 进度回顾
二、课程要求： 题目1 智能电子钟（LCD显示） 1. 设计要求 以AT89C51单片机为核心，制作一个LCD显示的智能电子钟： (1) 计时：秒、分、时、天、周、月、年。 (2) 闰年自动判别。 (3) 五路定时输出，可任意关断（最大可到16路）。 (4) 时间、月、日交替显示。 (5) 自定任意时刻自动开/关屏。 (6) 计时精度：误差≤1秒/月（具有微调设置）。 (7) 键盘采用动态扫描方式查询。所有的查询、设置功能均由功能键K1、K2完成。 2. 工作原理 本设计采用市场上流行的时钟芯片DS1302进行制作。DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，可以通过串行接口与计算机进行通信，使得管脚数量减少。实时时钟/日历电路能够计算2100年之前的秒、分、时、日、星期、月、年的，具有闰年调整的能力。 DS1302时钟芯片的主要功能特性： (1) 能计算2100年之前的年、月、日、星期、时、分、秒的信息；每月的天数和闰年的天数可自动调整；时钟可设置为24或12小时格式。 (2) 31B的8位暂存数据存储RAM。 (3) 串行I/O口方式使得引脚数量最少。 (4) DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行 通信，仅需3根线。 (5) 宽范围工作电压2.0-5.5V。 (6) 工作电流为2.0A时，小于300nA。 (7) 功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。
4. Proteus仿真 打开元器件单片机属性窗口，在“Program File”栏中添加上面编译好的目标代码文件“keil-1.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频率为11.0592MHz。 仿真如下页图所示，其中，浮动窗口中显示的为DS1302当前时钟状态: