基于atmega128l单片机的数字式rlc测量仪毕业论文

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1、基于ATmega128L单片机的数字式RLC测量仪毕业论文目录1引言12任务介绍与方案论证12.1任务介绍12.2设计方案介绍12.2.1电阻测量方案选择12.2.2电容测量方案选择22.2.3电感测量方案选择32.2.4单片机方案选择32.2.5显示模块方案选择32.2.6量程切换模块方案的选择43主要器件介绍43.1ATmega128L单片机的介绍43.2液晶显示模块介绍53.3ADVFC32压频简介63.4OP07芯片的简介73.5555电路的结构组成和工作原理73.6OPA820芯片介绍83.7TLV3502芯片介绍84硬件电路介绍94.1测量仪的系统框架94.2ATmega1

2、28L单片机电路图的设计94.3测量电路的设计104.3.1电阻测量电路设计1034.3.2电容测量电路设计124.3.3电感测量电路设计124.4继电器自动换挡电路134.5电源设计电路144.6键盘电路155系统软件设计165.1软件整体设计165.2测量模式程序设计176系统调试186.1硬件调试186.2软件调试186.3系统测试数据186.3.1测试仪器186.3.2电阻测试数据196.3.3电容测试数据196.3.4电感测试数据206.4误差分析207结束语20致谢21参考文献22附录23附录A：作品实物图23附录B：主程序2433玉林师范学院本科生毕业设计1引言目前，单片

3、机技术[1]在智能化测量仪表[2]中得到了越来越广泛的应用，利用单片机可以实现测量仪表的自动化和智能化，并能进行数据分析和处理以达到仪表的高精度和高可靠性。RLC测量仪是一种自动测量电阻R、电感L、电容C等参数的测量仪器。高精度测量RLC参数技术可广泛用于电阻、电容、电感元件的筛选，还可以用于电路板分立元件的参数测量与分析。本文设计的RLC测量仪是将电子元件的参数通过测量电路转换成频率的值，再通过单片机计算处理输出显示在液晶上，利用继电器实现测量仪的自动切换测量，经过软件设计实现测量仪的测量功能。与传统的测量仪器相比，该RLC测量仪有操作方便、测量精度高、测量范围广、测量智能化等优点，

4、具有很大的实用性和推广意义。2任务介绍与方案论证2.1任务介绍任务要求有：1、本系统要求实现RLC智能化测量，通过单片机控制继电器实现自动选择测量、自动切换测量量程。2、要求友好的人机交流界面，运用12864液晶显示和4×4矩阵键盘使显示界面友好操控，简洁方便。3、电阻测量的要求范围为100Ω~1MΩ精度为±5％；电容测量要求范围为100pF~10uF精度为±5％；电感测量要求范围为100μH~10mH精度为±5％。2.2设计方案介绍2.2.1电阻测量方案选择方案一：利用RC充电原理测电阻。其利用RC充电的原理测量电阻，首先我们选定参考电容，由RC充电公式[3]：τ=RC(2.1)61

5、玉林师范学院本科生毕业设计可知，只要知道RC电路充电的时间就可以测量被测电阻。此方案在测量阻值比较小的电阻时其阻容时间常数也比较小，微小的时间使得单片机难以处理，计算也比较繁琐。当阻值较大时电阻阻值的时间常数的线性度很差，其计算的结果误差也很大，所以使得电阻测量的范围很小。方案二:电阻分压法。该方案易于实现且原理比较简单，从理论上说只要给定精确的参考电阻，就能够以基准电阻测量任何大小的电阻阻值。在测量中被测电阻分压的电压值通过伏频转换芯片ADVFC32把电压转换频率送往单片机计数。这样使得测量过程比较方便，其结果比较精确，测量的范围也比较广。图2.1电阻分压测量电阻电路Figure2.

6、1Theresistorvoltagedividerresistancemeasurementcircuit如图2.1,用稳定的电源Vcc把基准电阻R0与被测电阻RX串联在电路中。由于串联电路电阻有分压的作用，根据电路电阻分压的公式[3]：(2.2)与已知的参考电阻就可以测量出阻值。方案三：伏安法[4]。它的测量原理来源于阻抗的定义，即若已知流经被测阻抗的电流相量并测得被测阻抗两端的电压，通过比率便可得到被测阻抗的相量。显然，要实现这种方法，仪器必须能进行相量测量及除法运算。综合考虑以上方案，本设计采用方案二，用电阻分压法测量电阻。2.2.2电容测量方案选择方案一：利用“脉冲计数法”原

7、理，通过采用RC与NE555定时器组成的多谐振荡电路，固定准确的参考电阻，然后通过测量振荡输出的频率就可以测出电容的电容值大小。此方案硬件电路结构简单容易实现，而且测量的电容容值范围也比较广，同时该多谐振荡电路输出是频率的值。单片机可以对其输出频率直接进行计数。方案二：电桥法[5]：具有较高的测量精度，被广泛采用，现已派生出许多类型。但电桥法测量需要反复进行平衡调节，测量时间长，很难实现快速的自动测量。61玉林师范学院本科生毕业设计综合考虑以上