基于单片机的 RLC 检测仪摘 要 在应用中，我们常常要用到电阻、电感、电容等最基本的元器件，而对它们的测量就成为了我们经常要做的一件事。因此，设计一个安全、便捷的 RLC 检测仪就很有必要了。硬件方面，以 51 单片机为核心。测量电阻和电容，以 555 芯片为核心，与少量的电阻、电容相连组成振荡电路，再根据电容的充放电过程，使测量电路输出高低电平矩形波。测量电感，是以 mc1648 压控振荡器为核心，外接电感、电位器、变容二极管等，组成LC 振荡电路，调节变容二极管，使电路发生谐振，输出矩形波。这样，就把所得的波形送给单片机，通过 51 单片机的定时/计数功能计算矩形波的频率，再通过公式来算出电阻、电感、电容的参数值，并送显示器显示。软件方面，通过 Keil，用 C 语言来编程，利用软硬件的结合，制作出一个快速的、方便的、符合实际应用的 RLC 测量仪。关键词： 51 单片机，555 电路，1602LCD 显示, mc1648 压控振荡器ABSTRACTIn applications,we often use the resistance,the capacitance and the inductance etc.The measurement of these components is a thing that we often do.So,it is necessary to design a safe and convenient detector of RLC.In the aspect of hardware,I painting the circuit diagram by Proteus.With 51 SCM as the core and through the oscillating circuit of RC by the 555 timing,we can make the measurement circuit output a high level rectangle wave by using the process of charging and discharging. With the mc1648 vco as the core,we can form the LC oscillating circuit by the external inductor,potentiometer and transfiguration diode in the measurement of inductance.We can make the circuit produce resonance by adjusting the transfiguration diode.And it can output a high level rectangle. We can calculate the frequency of the rectangle wave through the timing and counting functions of 51 SCM.So we can calculate the parameters of impedance through the formula and show it out through the display.In the aspect of software,I programming by using C language in Keil.With the combination of hardware and software,I will make a quick and actual detector.KEY WORDS: 51 SCM 555 Circuit 1602LCD displays Mc1648 VCO目录1、绪论.41.1 本课题的背景、意义及目的.41.2 简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题.51.3 本课题主要研究方法、需要重点研究的问题及解决思路.62、总体方案设计的说明.62.1 总体方案的选择.62.2 总体方案的分析.73、硬件设计.83.1 单片机控制部分.83.2 显示部分.133.3 测量部分.163.3.1 555 定时器.163.3.2 mc1648 压控振荡器.193.3.3 测电阻的电路.203.3.4 测量电容的电路.213.3.5 测量电感的电路.224、软件设计.254.1 液晶显示部分.264.2 定时/计数部分 .285、调试与仿真.296、结论.37致 谢.38参考文献.39附 录.40附录一 源程序.401、绪论1.1 本课题的背景、意义及目的测量是通过实验的方法获得定量信息的过程。没有测量，就没有科学，而且测量是认识自然界的主要工具。事实上，测量技术水平也是一个历史时期、一个国家的科学技术水平的一面“镜子” ，它可以用来评价一个国家的科技状态。电子测量是利用电子技术对电量、磁量和各种非电量的测量，电子测量是电子工业的基础，也是一般工业不可或缺的重要测量手段。随着微电子技术、计算机技术和软件技术的快速发展，电子测量技术也随着向前发展，甚至可以说是一个飞跃，一场革命。电子测量的内容主要包括电能量的测量、电路参数和电子元件的测量、电信号特征的测量、电子设备性能的测量以及特性曲线的测量。1电阻、电感、电容是最基本的元器件，也是应用最广泛的元器件，因此，对它们的参数值的测量，已经变得很有必要了。测量电阻、电容和电感的方法有很多，这些方法都有实用性，但是随着电子技术的发展以及工程技术要求的提高，它们的弊端也越来越明显，这就要求我们必须有一个新的思路。1.2 简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题到目前为止，国内外已经有很多的厂家做出了 RLC 检测仪，国外的厂家主要有日本日置，美国的安杰伦、惠普和福禄克等，他们的产品体积小，测试频率的范围可以从十几赫兹到达几十兆赫兹，并且有多种测试频率可供选择，测试速度也很快。国内的厂家主要有上海仪器仪表研究所、重庆茂丰工贸、苏州协锐电子和常州同惠电子等，我们所生产的 RLC 检测仪体积比较大，测试频率的范围一般从几十赫兹到达几百千赫兹，而且可供选择的频率的种类也相对少些，测试速度与国外仪器相当。虽然我国的电子测量技术已经有很大的提高，但是跟国外相比，仍然有很大的差距，我国主要的科研单位、学校以及企业等单位中使用的大型的仪器设备几乎全部依赖进口。同时，国外公司还占有国内中档产品以及许多关键零部件市场