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1、2011-2012德州仪器C2000及MCU创新设计大赛项目报告题目：简易电子元件测试仪组别：专业组应用类别：仪器仪表类平台：Cortex-M3题目：简易电子元件测试仪摘要通过初期识别RLC元件或者三极管三端器件之后，通过振荡电路将电阻,电感,电容值转化为频率值，通过微处理器lm3s811精确测量频率值,从而实现电阻,电感,电容的精确测量。通过电阻和A/D测量三极管的极性和特征参数。AbstractRLCcomponentsortransistorisidentifiedfirst.Thenthroughtheo
2、scillationcircuitturnresistance's,inductance's,capacitance'svalueintoafrequencyvaluebythemicroprocessorLM3S811accurately.ThetransistorismeasuredbytheA/Dthatcangetitsparameters.1.引言在进行电子设计的时候,经常遇到以下问题:$总有一些零散的电阻,扔了可惜,用万用表测要不停地转换量程,很不方便。$拿到一个电容,不确定是不是好的,一般万用表又没
3、有电容档。$做DCDC等需要电感的设计时,拿到一个电感,却不知道其参数。$拿到一个三极管,却忘了是NPN,还是PNP。11/11所以,决定设计一个操作简单的电子测试仪,使用时无需转换量程即可测量电阻，电感,电容和识别三极管并且它们都使用同一个接口。1.系统方案RLC的设计方案：通过TI的LM3S811芯片实现了对频率的精确测量,测量范围为1Hz到12。5MHz,小于1Hz的频率理论可实现,但是低频倾向于测脉宽,所以此处为实现;12.5MHz为lm3s811的极限,无法再高(50%占空比)。1HZ到10kHz,精确
4、度小于1Hz。10kHz以上精确度小于万分之一。实际为一个16位定时器,所以精确度是1/65535*100%。然后通过振荡电路将电阻,电感,电容值转化为频率信号,即可实现精确测量。测量频率时,用到芯片两个定时器。一个设置为32位的周期循环模式（32-BitPeriodicTimerMode），用于设定采样周期。一个设置为16位的输入边沿采样技术模式（16-BitInputEdgeCountMode），用于对频率信号进行采样。11/111.系统硬件设计Fig3.1系统框图硬件设计的关键是用电阻,电感,电容设计振荡电
5、路。LC,RC的振荡电路的方案很多,所以选取时选取的是设计简单,计算方便的电路,振荡效果好的电路。RC振荡一般有555定时器振荡,非门振荡,运放振荡。经过比较这里选用非门振荡测试（可选用TI：74LVC2G132-3.3V）。11/11Fig3.2RC振荡电路在Fig3.2中,Frequence=ln4*R*C注：LC振荡由于现阶段测试精度不够，电路设计还在改进中，因此在此空下。Fig3.3LC&RC模块预览上图是振荡电路11/11预计制板电路，其中同时测量通过继电器的切换实现。非门用与非门实现。Fig3.4三极
6、管三端器件如上图所示，例如检测NPN三级管，在PX、PY、PZ端分别施加不同的电压，如果R1、R2、R3只要有一端有电压，则说明管子导通，此时状态为1，否则为零，当PX，PY，PZ三端位置改变，则相应状态字也会改变，但状态字中1和0的数量不变，可以根据不同引脚所加电压不同，绘制状态字的真值表，在程序中可以编写算法得到状态字，查表得到器件和引脚信息，然后送到显示电路显示，判断好器件类型后，相应的参数也可以测出，所以本作品的关键是判断器件型号，下图为NPN三极管的状态字真值表：设置X10ZZ10状态字Y0110ZZZ
7、ZZ0101NPNX/ZX√√XXX0x1811/11YZ/XZ/Y√XXX√X0x22XY/ZX/YXXX√X√0x05ZY/XTable3.1NPN真值表1.系统软件设计Fig4.1整体流程由于频率的测量范围很宽(1Hz~12.5MHz),所以必须根据测量到的频率值实时改变采样周期.11/11Fig4.232位定时器中断同理,16位定时器中也有处理采样过慢的中断,不再赘述.1.系统创新通过处理器使万用表的测量简单化。不再需要切换档位，不再需要适当放置元件位置。其中会同时得到元件的R，L，C值（如果是RLC元件
8、）。会在一定程度上判断出R，L，C。并且电路简单，使用容易，配合上M3的低功耗特性能发展成为简易方便的测试仪器。11/111.评测与结论组别参数频率原值测试值电容118HZ0.47u0.4744u电容2688HZ0.01u0.012033u电容370HZ0.1u0.11455uTable6.1电容测试参数组别参数频率原值测试值电阻1124HZ12k12k电阻218HZ82
