基于PIC系列单片机的便携式静电测量仪

一种基于PIC单片机的便携式磁记忆检测仪(06-100)
引言
金属构件和零部件发生损坏的主要原因，是各种微观和宏观机械应力集中导致疲劳失效，其基本特征表现为材料在低于静强度极限的交变应力持续作用下，生成多种类型的微观内部缺陷，并逐渐演化为宏观裂纹，裂纹扩展最终导致结构破坏。

因此，进行疲劳分析，有效评价应力变形状况，测定未来裂缝发展的位置、大小和方向，成为评价金属零部件与构件结构强度和可靠性的一个重要依据。

为了及时准确的找出最大机械应力变形区域，20 世纪90 年代后期，以杜波夫为代表的俄罗斯学者率先提出一种崭新的诊断技术金属磁记忆检测。

本文采用PIC 单片机，设计了高性价比的便携式磁记忆检测仪，具有低成本、低功耗和快速检测等特点，可以满足各种场合，特别是难以到达部位的应力集中区检测。

磁记忆检测
铁磁学研究表明，当弹性应力作用于铁磁材料时，铁磁体不但会产生弹性应变，还会产生磁致伸缩性质的应变，改变其自发磁化的方向，这就是磁弹性效应。

根据实际存在的状态必定是能量最小的状态原则，由于磁机械效应的作用引起工件内部的磁畴重新取向排列，以增加磁弹性能的形式来抵消应力能的增加，结果在铁磁工件内部产生的磁场强度将高于地球磁场强度，在应力集中区，形成类似缺陷的漏磁场分布形式，磁场的切向分量Hp(x)为最大值，而法向分量Hp(y)在应力集中线两侧符号发生变化，应力集中线处有过零点。

磁记忆检测技术，是基于磁记忆效应原理的全新无损检测方式。

磁记忆检测技术在地磁环境下，通过对铁磁材料所制成的工件表面散射磁场法向分量Hp(y)的测量，确定工件应力集中区域，从而有效预测缺陷发生的区域。

磁记忆检测仪的硬件设计。

目录摘要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。

在系统硬件设计中，以MCS-51单片机为核心的电阻、电容、电感测试仪，将电阻，电容，电感，使用对应的振荡电路转化为频率实现各个参数的测量。

其中电阻和电容是采用555多谐振荡电路产生的，而电感则是根据电容三点式产生的，将振荡频率送入STC89C52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被测参数。

在系统的软件设计是以Keil51为平台，使用C语言编程编写了系统应用软件；包括主程序模块、显示模块、电阻测试模块、电容测试模块和电感测试模块。

最后，实际制作了一台样机，在实验室里进行了测试，结果表明该样机的功能和指标得到了设计要求。

关键词：单片机，555多谐振荡电路，LCD显示模块，电容三点式振荡I目录1 前言 (4)1.1设计的背景及意义 (4)1.2电阻、电容、电感测试仪的发展历史及研究现状 (4)1.3本设计所做的工作 (6)1.4本论文的结构安排 (6)2 电阻、电容、电感测试仪的系统设计 (7)2.1电阻、电容、电感测试仪设计方案比较 (7)2.2系统的原理框图 (8)3 电阻、电容、电感测试仪的系统硬件设计 (10)3.1MCS-51单片机电路的设计 (10)3.2显示电路与按键电路的设计 (11)3.3测量电阻、电容电路的设计 (14)3.3.1 555定时器简介 (14)3.3.2 测量电阻电路的设计 (17)3.3.3 测量电容电路的设计 (18)3.4测量电感电路的设计及仿真 (19)3.4.1 测量电感电路的设计 (19)3.4.2 测量电感电路的仿真.................................................................................3.5多路选择开关电路的设计 (20)4 电阻、电容、电感测试仪的软件设计 (22)4.1I/O口的分配 (22)4.2主程序流程图 (22)4.3频率参数计算的原理 (24)5 PCB板的设计与系统的调试 (26)5.1PROTEL99SE的介绍与PCB板的设计 (26)5.2系统调试与系统测试 (27)5.2.1 系统软件调试 (27)5.2.2 系统硬件调试 (28)5.2.3 系统测试 (28)6 结论与展望 (30)致谢 (31)目录参考文献 (32)附录 (33)附录一系统原理图及PCB (33)附录二源程序 (33)III1 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。

基于PIC单片机的智能检测装置
刘涛; 宋仲康; 熊珂
【期刊名称】《《可编程控制器与工厂自动化(PLC FA)》》
【年(卷),期】2007(000)001
【摘要】本文设计了一种基于单片机PIC的智能检测装置,该装置采用平均滑动滤波技术对输入信号进行滤波从而提高输入信号的精确度,对超越限度的信号进行报警显示,及时通知现场工作人员,确保生产安全。

【总页数】3页(P80-82)
【作者】刘涛; 宋仲康; 熊珂
【作者单位】武汉理工大学自动化学院; 湖北工业大学电气与电子工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于Arduino和PIC单片机智能小车平台的研究与设计 [J], 章杰瑞;周屹
2.基于PIC单片机和PID算法的晶间腐蚀实验智能控制系统的设计 [J], 徐武德;马芳兰;马宏伟;张红霞;杨国辉;郑礴
3.基于PIC单片机智能门禁实验系统设计 [J], 郝莹;白瑞峰;房朝晖;
4.基于PIC单片机的车载智能灭火装置 [J], 桂连彬
5.基于PIC单片机的锂电池智能充电机设计 [J], 张锦升;刘佳俊;吕健;梅俊锋
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基于单片机PIC绝缘电阻测量仪的研制目前对于电缆故障进行测量，检测，以及控制的系统有很多。

这些故障主要包括电缆网络的短路，以及断路等，但是这些系统并不能对导线间的绝缘进行测试。

本文研发和制造了一个包括原有系统功能，并对导线的绝缘可以测试的系统。

该系统的实现主要运用单片机PIC16F877A为主控芯片实现的绝缘电阻测量仪进行研制。

标签：PIC16F877A单片机；绝缘电阻；测量仪1 緒论对于绝缘电阻的检测，我国计量法早有强制性规定，为了保证电气安全，必须进行检测。

兆欧表是专门用来测量绝缘电阻的，也被称作绝缘电阻测试仪。

之前的兆欧表（摇表）因其拥有非常多的缺点，诸如：体积庞大，只有很小的测量范围，非常低的测量精度，操作也非常复杂，因此让测量结果的精确性无法获得保障，渐渐人们放弃使用。

数字式兆欧表没有了这些缺点，同时结合单片机使用，可以将测量获得的结果保存起来，以及显示，最后能够和pc机保持通讯。

本文主要分析一种以PIC16F877A单片机为基础的数字式绝缘测试仪。

2 工作原理这个数字式绝缘测试仪的组成部分包括：LCD显示电路、PIC16F877A单片机系统电路、量程切换电路、A/D转换电路、采样电路、直流高压电源电路等。

如图1所示为它的整个工作原理框图。

这个系统的测试电压源为1000V的直流电源，这个电源是由高压电源集成模块提供的。

同时选择恒压法（国家标准规定）测量绝缘电阻。

取样电压接到基准电压输人端（VeR-EF+ ），电源分压信号连接到A/D转换器的模拟量输人端（An）。

LCD驱动器的缓存中保存由A/D转换的相应经过一定计算的结果，根据要求将缓存保存的结果显示出来，用户可以依据显示值的大小，采用合适的量程来选择开关。

在PIC16F877A单片机的内部有一个A/D转换器模块（12位）的集成在里面。

所以本系统的电路根本不需要再添加一个A/D转换器，如此让电路板的尺寸大大缩小了。

3 系统的硬件组成（1）直流高压电源电路。

本栏目责任编辑：贾薇薇计算机工程应用技术Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术第5卷第36期(2009年12月)基于PIC 单片机的数字式绝缘电阻测试仪的设计崔俊涛（兰州资源环境职业技术学院，甘肃兰州730000）摘要：提出了一种基于PIC 单片机绝缘电阻综合参数测试仪的设计方案。

采用PIC16F877为控制芯片，结合经典的检流计法，实现了对绝缘电阻的极化指数、吸收比及电阻值的自动测量，测试数据可实时记录并通过LCD 显示或微型打印机打印。

通过该系统的开发，可以更大程度的提高绝缘电阻测量的自动化水平。

关键词：PIC ；绝缘电阻；数字式中图分类号：TP338文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2009)36-10452-02The Design of Digital Insulation Resistance Tester Based on PIC MicrocontrollerCUI Jun-tao(Resources and Environment,Lanzhou Institute of Vocational Technology,Lanzhou 730000,China)Abstract:This passage presents a design of general parameters for insulation resistance tester based on PIC bining the classic galvanometer method,and using PIC16F877,Realize the polarization of the insulation resistance index,absorption ratio and auto -matic measurement of resistance.Real-time test data can be recorded and LCD display or through the mini-printer.Through the system development,automation of insulation resistance measurement can be improved.Key words:PIC microcontroller;insulation resistance;digital绝缘电阻的测量是我国计量法规定的安全检测项目的强检项目[1]。

基于PIC单片机控制的RLC智能测量仪杨继生;刘芬【摘要】为了精确测量分立元件的参数,介绍了一种由PIC单片机控制的RLC智能测量仪.该测量仪利用PIC单片机内置的A/D转换模块对信号进行采样,并采用正交采样算法对数据进行处理从而得出待测元件的参数值.测量结果表明,他具有较高的精度和分辨率,可广泛应用于对元器件参数进行精确测量与分选.与传统的仪表相比,该测量仪还具有智能识别、量程自动转换、在线测量等优点,因此他具有重要的实用价值.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2007(030)015【总页数】3页(P131-132,138)【关键词】正交采样;智能识别;在线测量;量程自动转换【作者】杨继生;刘芬【作者单位】天津第五机床厂,天津,300222;天津工程师范学院,天津,300222【正文语种】中文【中图分类】TP29在使用电子元器件时，首先需要了解其参数，这就要求能够对元器件的参数进行精确测量。

采用传统的仪表进行测量时，首先要从电路板上焊开器件，再根据元件的类型，手动选择量程档位进行测量，这样不仅麻烦而且破坏了电路板的美观。

经过理论分析和实验研究，采用正交采样算法，并由单片机控制实现在线测量[1]、智能识别、量程自动转换等多种功能，可大大提高测量仪的测量速度和精度，扩大测量范围。

因此这种RLC测量仪既可改善系统测量的性能，又保持了印刷电路的美观，较传统的测量仪还具有高度的智能化和功能的集成化，在未来的应用中将具有广阔的前景。

1 硬件电路设计此测量仪硬件设计思路如图1所示。

图1 硬件电路系统框图由于PIC单片机[2,3]只能正确采集0～5 V之间的电压,而输入的信号是正弦波信号,因此在将此正弦信号送入单片机之前需对其进行电位提升,使整个正弦信号任意时刻的电位均大于或等于0。

另外本测量仪具有量程自动转换和增益自动可控的特点，实现电路如图2所示。

图2中U1(CD4051)是一个单刀八掷的模拟开关，用以完成量程电阻挡位的转换；U2(CD4052)是一个双刀四掷的模拟开关，用来选择待测元件或基准电阻信号；U3,U4,U5,U6共同组成一个增益可以控制的仪用差分式放大电路，其中U5(CD4052)是用来切换增益倍数的；U8(74LS273)是一个锁存器，用于将由单片机发出的控制信号锁存并传输给U1,U2,U5实现程控；由于U1,U2,U5开关切换的驱动电压要求达到5 V以上，而单片机的高电平仅为3～5 V，达不到驱动电压，所以要采用一个集电极开路的驱动器(74LS07)才能实现由单片机控制的开关切换(R13,R14,R15,R16,R17为74LS07输出端的上拉电阻)。

pic单片机实验报告PIC单片机实验报告引言：PIC单片机是一种非常常见的嵌入式系统开发工具，被广泛应用于电子产品的设计与制造过程中。

本实验报告将介绍我对PIC单片机的实验研究，并分享实验过程中的收获和心得体会。

实验一：LED灯的控制在本实验中，我使用PIC单片机来控制一组LED灯的亮灭。

通过编程，我成功实现了按键控制LED灯的开关，以及通过定时器实现LED灯的闪烁效果。

这个实验让我初步了解了PIC单片机的编程方法和基本原理。

实验二：温度传感器的应用在这个实验中，我将PIC单片机与温度传感器连接，并通过编程实现了温度的实时监测和显示。

通过这个实验，我深入了解了模拟信号的采集和数字信号的处理过程，并学会了如何使用PIC单片机进行数据的读取和处理。

实验三：蜂鸣器的控制本实验中，我使用PIC单片机控制了一个蜂鸣器的发声。

通过编程，我实现了不同频率的声音输出，并且可以通过按键控制声音的开关。

这个实验让我了解了如何通过PIC单片机来控制外部设备，并且学会了如何利用定时器来产生不同频率的方波信号。

实验四：液晶显示屏的应用在这个实验中，我将PIC单片机与液晶显示屏连接，并通过编程实现了文字和图形的显示。

通过这个实验，我学会了如何使用PIC单片机来控制液晶显示屏，并且了解了液晶显示屏的基本原理和工作方式。

实验五：无线通信模块的应用在本实验中，我将PIC单片机与无线通信模块连接，并通过编程实现了两个PIC 单片机之间的无线数据传输。

通过这个实验，我了解了无线通信模块的基本原理和工作方式，并学会了如何使用PIC单片机进行无线通信的应用。

结论：通过对PIC单片机的实验研究，我深入了解了PIC单片机的工作原理和应用方法。

通过编程和实践，我成功实现了LED灯的控制、温度传感器的应用、蜂鸣器的控制、液晶显示屏的应用以及无线通信模块的应用。

这些实验不仅让我掌握了PIC单片机的基本编程技巧和应用方法，还培养了我对嵌入式系统开发的兴趣和能力。

用P I C 单片机制作电感测量仪广东省中山市中山学院(528403)　苏德智摘　要:介绍利用单片机实现对电感测量的方法。

用数学法导出软件校准的结果,同时对测量误差作了详细分析,指明应用该方法提高测量精度的方向,最后给出应用实例。

关键词:电感测量　单片机　软件校准 Q 表是测量电感的常用仪器,它是应用交流电桥的平衡原理来实现对电感的测量,其测量操作手续烦琐,测量结果需要人工计算。

随着单片机的性能价格比不断提高,把单片机应用到电感测量中,操作方便,读数直观,而且利用它的运算功能,进行软件校准,减少了测量误差。

1　测量原理电感测量原理如图1所示,T 1及其周围元件组成电容三点式振荡器,T 2及其周围元件组成整形放大器,利用它们完成电感到频率的转换。

图中的两个L 0为等值的标准电感,L x 为待测电感,单片机通过RA 1或RA 0口为振荡电路提供电源,对R TCC 引脚脉冲进行定时计数,就可以测量出振荡频率。

测量过程如下。

图1　电感测量原理首先,单片机从PA 1口把电源加到L 0串联L x 的支路上,电路的谐振频率为:f x =12Π(L 0+L x )C e (1)其中C e 为L C 并联回路的等效电容,它的电容量为C 2和C 3串联后再与C 1的并联值。

接着,单片机从PA 0口把电源加到L 0支路上,此时L C 并联回路的等效电容还是C e ,电路的谐振振频率为:f 0=12ΠL 0・Ce (2)这个f 0作为软件校准值使用。

由(1)式和(2)式可得待测电感:L x =(f 0f x)2・L 0-L 0 (3)所以,单片机把测得的校准值f 0、测量值f x 和存放在软件中的标准电感值L 0,按上式即可计算出待测电感。

实际应用中,f 0和f x 其实不一定是真正的频率,它们可以是同等时间测得的脉冲数。

2　误差分析由(3)式可以看出,经软件校准后得出L x 的结果,它与f 0f x的值有关。

这样,谐振等效电容的绝对精度、单片机晶振频率的绝对精度、环境温度的变化和电源电压的绝对精度引起的误差被消除。

一种基于PIC单片机的多功能测频系统张滔【期刊名称】《贵阳学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(007)002【摘要】频率作为电子技术的基本参量，其测量结果的准确性成为衡量一个以频率作为技术指标之一的待测电子系统是否达到设计要求的关键因素。

PWM（脉宽调制）信号是现代电子技术当中广泛应用的一类重要数字信号，对这种信号的表征除了频率本身外，还有周期、脉宽、占空比等其它技术特征。

传统频率计一般只能测量和显示频率单一参数，对PWM信号的其他参量无法进行测量。

随着电子技术的迅速发展，以单片机为控制核心的控制器件，已经全面渗透到测试仪器和计量检定的各个方面，成为应用的热点。

本文提出并设计了一种以PIC单片机CCP模块为核心，以差分信号为基础的多功能数字频率计，克服了传统测频方法的不足，有效地实现了PWM信号各种技术指标的同步测量。

同时，系统还具备硬件结构简单，软件算法容易实现的优点，便于工程上的实际应用。

%Frequency is the basic parameter of electronic technology, the accuracy of the measurement results becomes ：he key factor which judges whether a electronic system matched the design requirements. PWM signal is one of impor-tant digital signals widely used in modem electronics. In addition to frequency ,the period ,pulse width and duty cycle are all the features of PWM signal. Tranditional frequency meters can only measure and display frequency, lack the abil-ity to measure other parameters of PWM signal. With the rapid development of electronic technology, the control devicesbased on MCU have been fully penetrated into the measurement equipments and become the hot point in applications. In this paper, we proposed and designed a multifunctional frequency meter based on differential signal and the CCP module of PIC MCU. This design overcomes the deficiencies of traditional frequency measurement method , and effectively a-chieves the synchronous measurement for various technical parameters of PWM. The system has advantages of simple structure and being easy to implement in software algorithm, which takes convenience to practical applications in engi-neering.【总页数】5页(P51-55)【作者】张滔【作者单位】贵阳学院机电系,贵州贵阳550005【正文语种】中文【中图分类】TN919.62【相关文献】1.一种基于PIC单片机的红外遥控器系统 [J], 丁广文;陈工;王志良2.一种基于单片机的多功能防醉驾系统装置设计 [J], 马虹3.一种基于PIC16F877A单片机的智能升降椅的系统设计 [J], 杨正校;沈健4.一种基于PIC16C73单片机的电机测控系统 [J], 郝宁生;陆英5.一种基于单片机的多功能空气检测系统 [J], 刘悦婷;王翰平;徐俊玺;刘正云因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于PIC单片机的静电测量仪设计
田洪
【期刊名称】《计测技术》
【年(卷),期】2008(028)006
【摘要】以静电传感器测量原理为基础,介绍了基于PIC单片机技术的静电测量自动控制系统的程序设计原理,该系统可以实现静电测量、数据分析处理以及静电的消除等功能.为静电测量提供了一种新型实时静电测量仪的设计模型.
【总页数】3页(P49-51)
【作者】田洪
【作者单位】南京航空航天大学,江苏,南京,210016;天津航空机电有限公司,天津,300308
【正文语种】中文
【中图分类】TM930.9
【相关文献】
1.基于PIC单片机的低功耗温度测量仪表的研制 [J], 孙鹏
2.基于PIC单片机控制的RLC智能测量仪 [J], 杨继生;刘芬
3.基于单片机PIC绝缘电阻测量仪的研制 [J], 周红光;田保坤;王运劭
4.基于PIC系列单片机的便携式静电测量仪 [J], 谭政华;胡光锐;甘占勇
5.基于PIC18F458单片机的转矩转速测量仪 [J], 李华栋;刘和平;邱文彬;杨小林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。