基于MSP430单片机的电容测试仪.pdf

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1、一⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯耦⋯⋯堡⋯皇⋯照骚UjlANC0UT葭张基于MSP430单片机的电容测试仪陈榕福，李建波(广东机电职业技术学院广东广州510550)【摘要】电容测试仪广泛应用在电路调试与维修过程中。市面上成品电容测试仪体积较大，携带不方便，价格偏高。本文介绍了一种基于MSP430低功耗单片机的低成本的电容测试仪，利用电容充放电特性，测试出电容容值，并显示在液晶上。该测试仪制作成本低，可以广泛应用设备维修、电路调试中。【关键词】MSP430；低功耗；电容充放电1简介可以显示21个汉字，84个字符。接口简单，仅四根I／OMSP43O系

2、列单片机是一个16位的单片机，采用线即可驱动，工作电压3．3V，正常显示时工作电流了精简指令集(RISC)结构，具有丰富的寻址方式(7200uA以下，具有掉电模式，适合电池供电的便携式种源操作数寻址、4种目的操作数寻址)、简洁的27移动设备。条内核指令以及大量的模拟指令；16位寄存器和有助液晶的驱动为PCD8544，PCD8544是一块低功耗于获得最大编码效率的常数发生器。这种架构与5种的CMOSLCD控制驱动器，设计为驱动48行84列的低功耗模式相组合，号为在便携式测量应用中延长电图形显示。所有必须的显示功能集成在一块芯片上，包池使用寿命而优化。本产品

3、采用的MSP430G系列单括LCD电压及偏置电压发生器，只须很少外部元件且片机的电源电压采用的是1．8—3．6V电压。因而可使其功耗小。PCD8544与微控制器的接口使用串行总线，由在1MHz的时钟条件下运行时，芯片的电流最低会在RST、CE、DC、Din、CLK四线通信，BL为背光控制引脚。230~A左右，待机模式0．5A，RAM保持模式下的最2．2单片机控制电路低功耗只有0．1A。可在不到1s的时间里超快速地这部分电路主要采用MSP430G2231单片机为核从待机模式唤醒。心。MSP430G2231单片机具有高性能，低功耗等特点，2总体设计思路性价比

4、非常高。使单片机工作在3．3V电压，时钟晶振本产品基于电容充电放电特性，MSP430单片机为8MHz。10口设置为低电平，电容放电；然后单片机IO口设置为使系统稳定高效的工作，系统采用锂电池供为高电平，此时通过IOK高精度电阻给电容充电，启电，稳压电路采用CMOS降压型电压稳压器动计数器；MSP430单片机检测逻辑电平信号，当电容ME6206A系列LDO芯片。该芯片是具有高纹波抑制充电电压达到IO高电平电压时，停止计数，计算出充率、低功耗、低压差，具有过流和短路保护，体积较小，电使用时间，计算出被测量电容的容量。电路应用简单等特点。硬件电路分为电容充放电

5、电路、CPU核心电路与2．3检测接口电路显示电路。系统组成框图如图1。检测电路如果图2所示。V3图1系统组成框图2．1液晶显示电路GND显示电路采用Nokia5110液晶屏，该屏性价比高，图2电容检测电路基金项目：广东机电职业技术学院资助项目(YJ20O8—27)2014年第11期I福建电脑·23·⋯⋯煎IA亍器．．⋯一IUJ3测量计算及程序编写3．1测量计算根据电容充电特性，假设：V0为电容上的初始电压值；V1为电容最终可充到的电压值：Vt为t时刻电容上的电压值。即得：Vt=VO+(V1-V0)[1-exp(-t／RC)]或t=RCLn[(V1一V0)

6、／(V1-Vt)】3．2电容检测计算子程序电容检测的过程为：放电——充电并开始计数——充到特定电压——停止计数并根据上文推算的公式计算电容量。voidCAP_detect0{P1DIRI_BIT6；／／放电PIOUT&=~BIT6；delay(800)；图3NOKIA5110液晶与效果图value=0：PIDIR&=～BIT6；／／充电本文设计的电容测量仪，价格低，实用性高，测量while((PlIN＆BIT6)==o){／／等待结果符合预期要求。该产品均采用低功耗器件制作，value++；}固可以做成便携式仪器，由性价比高的器件制作，成C=value／

7、9352．039；／／根据的公式计算电容本便宜，可以广泛的在学生实验DIY、外出设备维修，J电路设计调试等领域推广。3．3液晶驱动程序Nokia5110液晶屏的驱动IC为PCD8544，因此液参考文献：晶驱动程序，即PCD8544驱动程序，将字符串S显示[1]洪利，章扬，李世宝．MSP430单片机原理与应用实例详解在第x行第Y列的液晶显示子程序如下：[M]．北京航空航天大学出版社，2010(7)：1—4．voidLCDwrite__english(u8X，u8Y，u8s){[2]王刚，李桂林．基于电容充放电原理的纳秒级时间精度测量u8l；技术Ej]．化工

8、自动化及仪表，2010(8)：69~71LCD—setXY(X，Y)；／／设置起