基于單片機和NE555的3檔電容測試器的設計(仿真+代碼)

ID:142045 · 發表于 2018-12-21 07:29

開機屏幕顯示歡迎界面
1、插入電容，按下相應nf、pf、uf、uf按鍵選擇檔位；
2、按下測試按鍵，屏幕出現提示信息，提示檔位選擇低或者高，如正常檔位屏幕顯示當前測量電容值；
3、對于大容量電容要多按幾次測試鍵方能顯示正常值；
4、復位按鍵按下系統復位。

設計的主要方法是采用555芯片構成單穩態觸發器,將電容容量轉換為脈沖寬度。通過單片機的計時器測量脈寬, 根據已知的R值，通過單片機的運算功能，計算出電容容量,最后，再通過單片機的普通I/O口控制液晶屏顯示出電容容量的計算結果。系統的測量范圍為10pF~ 500uF, 具有多個量程，可根據用戶需要由用戶選擇，與用戶的交互是通過鍵盤實現，不同量程的實現是通過單片機的I/O口控制繼電器的吸合與斷開來選擇不同的R值，從而實現不同的量程。

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

仿真電路圖

單片機源程序如下:

#include <reg52.h>
#include "1602.h"
#include "delay.h"
sbit vo = P3^2; // 用于檢測P3.2口的值，計算時間。計時器0的開與斷
sbit tr = P3^7; // 產生一個低電平脈沖
// 超量程提示燈
sbit ledclc = P2^0;
sbit con1 = P1^5; // 用于控制繼電器，實現檔位選擇
sbit con2 = P1^6;
sbit con3 = P1^7;
sbit key1 = P1^0; // 獨立按鍵部分，用于用戶選擇量程
sbit key2 = P1^1;
sbit key3 = P1^2;
sbit key4 = P1^3;
sbit led1 = P2^1; // 量程提示燈
sbit led2 = P2^2;
sbit led3 = P2^3;
sbit led4 = P2^4;
unsigned int tw; // 用于獲取定時器的數值
float ftemp; // 用于計算電容值的中間變量
unsigned long int c; // 存放電容值
unsigned char need; // 需要測量時置1，一次測量結束置0
unsigned char R; // 表示不同的檔位
unsigned char flag; // 數據處理結束置1
unsigned char temp[8]; // 存放電容值的各個位
unsigned char zimu1[] = " range is higher"; //量程太高
unsigned char zimu2[] = "The value of Cap";
unsigned char zimu3[] = "please press key";
unsigned char zimu4[] = " to measure ";
unsigned char zimu5[] = " range is lower ";
void process(unsigned long int c); // 數據處理函數
void keyscan(); // 鍵盤掃描函數
void ledlight(unsigned char R); // 量程指示燈函數
void init_timer0() // 定時器0 初始化
{
TMOD = 0x09; // gate置1，方式1,16位計時，定時器由P3.2控制開斷
TH0 = 0x00;
TL0 = 0x00;
EA = 1;
ET0 = 1;
TR0 = 1;
}
void init_INT1 () // 定時器0 初始化
{
EA = 1;
IT1 = 1; // 下降沿觸發
EX1 = 1;
}
void main()
{
ledclc = 1; // 超量程提示燈熄滅
need = 0; // 一開始無需測量
con1 = con2 = con3 = 1;
flag = 0;
init_timer0(); // 初始化
init_INT1();
LCD_init();
dispchar1(zimu3);
dispchar2(zimu4);
while(1)
{
if(need == 1)
{ // 當需要測量時
if(vo == 0 ) //vo == 0時檢測計數器的值可能還沒開始計數，可能計數結束
{
if(TH0 != 0x00 || TL0 != 0x00) // 是計數結束若有讀數，用tw 存下
{
tw = TH0 << 8;
tw = tw | TL0;
TH0 = 0x00; // 一次結束，計時器清零
TL0 = 0x00;
need = 0; // 需要再次測量時，need置1.避免tw的值被更//改即不需要測量時，一直保持
EX1 = 1; // 開外部中斷1
}
else // 反之，證明沒有計數，無電容，默認值tw置0
{
tw = 0;
}
}
ftemp = tw / 1.1 ; // 計算電容值根據公式 tw = 1.1 * R * C
c = (unsigned long int)(ftemp )*100; //擴大了一百倍便于后續程序
//取兩位小數點
process(c); // 調用數據處理函數，根據不同的R值進行處理
}
if(flag == 1 ) // 數據處理結束每次處理結束，證明需要更新顯示的數據
{
if(tw>=50000 || ledclc == 0) // 量程超出
{
dispchar3(zimu1); // 量程太高
ledclc = 0;
}
else if(tw<=100 && ledclc == 1) //量程太低
{
dispchar3(zimu5);
ledclc = 0;
}
else
{
dispchar1(zimu2);
disp(temp);
}
flag = 0;
}
keyscan();
}
}
void timer0() interrupt 1 // 定時器0中斷用于超量程提示
{
ledclc = 0;
}
void exint1 () interrupt 2 // 外部中斷0 用于產生低脈沖，啟動555定時器
{
unsigned char a;
tr = 1; // tr端一個負脈沖
a = 1;
while(--a);
tr = 0;
a = 20;
while(--a);
tr = 1; // tr端負脈沖結束大約40us的負脈沖
need = 1; // 表示需要測量
ledclc = 1; // 關閉先前的超量程提示
EX1 = 0; // 暫時關閉外部中斷，一次測量結束，再開放外部中斷
}
void process(unsigned long int c)
{
if(R == 1) // 10M 的電阻量程10pf ~ 5000pf
{
c = c /10;
lcd_pos(0x4a);
LCD_write_Data(' ');
LCD_write_Data('p');
LCD_write_Data('f');
LCD_write_Data(' ');
LCD_write_Data(' ');
}
if(R == 2) // 100k 的電阻量程5nf~ 500nf
{
c = c /100;
lcd_pos(0x4a);
LCD_write_Data(' ');
LCD_write_Data('n');
LCD_write_Data('f');
LCD_write_Data(' ');
LCD_write_Data(' ');
}
if(R == 3) //1k歐姆的電阻量程0.5uf ~ 50uf
{
c = c /1000; // 擴大了一百倍單位 c = tw/500 uf
lcd_pos(0x4a);
LCD_write_Data(' ');
LCD_write_Data('u');
LCD_write_Data('f');
LCD_write_Data(' ');
LCD_write_Data(' ');
}
if(R == 4) //100歐姆的電阻量程50uf ~ 500uf
{
c = c /100; // 擴大了一百倍單位 c = tw/500 uf
lcd_pos(0x4a);
LCD_write_Data(' ');
LCD_write_Data('u');
LCD_write_Data('f');
LCD_write_Data(' ');
LCD_write_Data(' ');
}
temp[0] = c / 100000; // 千位
temp[1] = c / 10000 % 10; // 百位
temp[2] = c / 1000 % 10; // 十位
temp[3] = c / 100 %10; // 個位
temp[4] = c / 10 % 10;
temp[5] = c % 10;
flag = 1;
}
void keyscan()
{
if(key1 == 0)
{
delay_ms(10);
if(key1 == 0) // b3按下
{
while(key1==0);
R = 1; // 10M 的電阻量程10pf~ 5000pf(5nf)
con1 = 0;
con2 = 0;
con3 = 0;
ledclc = 1;
dispchar1(zimu3);
dispchar2(zimu4);
}
}
if(key2 == 0) // b4按下
{
delay_ms(10);
if(key2 == 0)
{
while(key2==0);
R = 2; // 100k 的電阻量程5nf~ 500nf
con1 = 1;
con2 = 1;
con3 = 0;
ledclc = 1;
dispchar1(zimu3);
dispchar2(zimu4);
}
}
if(key3 == 0) // b5按下
{
delay_ms(10);
if(key3 == 0)
{
while(key3==0);
R = 3;
con1 = 0; // 1k歐姆的電阻量程0.5uf ~ 50uf
con2 = 1;
con3 = 1;
ledclc = 1;
dispchar1(zimu3);
dispchar2(zimu4);
}
}
if(key4 == 0) // b6按下
{
delay_ms(10);
if(key4 == 0)
{
while(key4==0);
R = 4;
con1 = 0; // 100歐姆的電阻量程50uf ~ 500uf
con2 = 0;
con3 = 1;
ledclc = 1;
dispchar1(zimu3);
dispchar2(zimu4);
}
}
ledlight(R);
}
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復制代碼

所有資料51hei提供下載:

程序及仿真.zip (90.48 KB, 下載次數: 190)

ID:443911 · 發表于 2019-8-7 21:29

請問Nte-r22-5是什么元件

ID:598151 · 發表于 2019-8-9 09:14

原理圖可以分享下嘛

ID:269960 · 發表于 2019-8-10 10:33

是測得C?的容值嗎，怎么所有選項都是range is lower

ID:722171 · 發表于 2020-4-8 17:13

有沒有pcb圖

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