数字式电容测量仪的设计

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1、课程设计任务书下达任务书日期：2010年12月24日课程设计任务书1二设计目的：通过本课程设计，主要训练和培养学生1.查阅资料，选用公式的能力；2.树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性的正确设计思想，在这种设计思想的指导不去分析和解决实际问题的能力；3.止确的进行设计电路的能力和应用计算机的能力;4.用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力。2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等)：设计说明：当外接电容的容量不同时，与定时电路所对应的时问也有所不同，即C=f(t),而时间与脉冲数目成正比，脉冲数目可以通

2、过计数译码获得。设计耍求：(1)自制稳压电源。(2)被测电容的容量在0.01uF至100uF范鬧内(3)设计W个的测量量程。(4)用3为数码管显示测量结果，测量误差小于20%。(5)至少设计两个以上的测量量程，使被测电容的容量扩大到100PF至100PF范围内。(6)测量误差小于10%。3.设计工作任务及工作量的要求〔包拈课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等)：1）论文符合规定要求。2）器件的工作原理及应用。3）电路原理图。4）必要的仿真结果。5）参考文献（不少于三篇）。课程设计任务书2.主要参考文献：1.傅劲松.电子制作实例集锦.福州：福建

3、科学技术!li版社，2006.2.张庆双.实用电子电路200例.机械丄业出版社，20033.刘修文.实用电子电路设计制作300例.中国电力出版社，20053.设计成果形式及要求:（1）课程设计说明书;（2）电路原理图；（3）仿真结果。4.工作计划及进度:2010年12月27曰〜12月29日资料调研12月30日〜2011年1月5H方案论证，进行详细设计，电路仿真,分析仿真结果2011年1刀6日〜1刀7日完成设计总结报告（附完整电路图）1月7日〜答辩或成绩考核系主任审查意见：签字：年只闩一、设计方案简介：1、原理：利用单稳态触发器，可以把被测电容的大小转

4、换成脉冲的窄宽通过单稳态触发器产生定时时间，时基电路提供标准频率基础信号，频率为lOOKz的脉冲，当定时一开始，闸门开通，被测脉冲通过闸门，计数器幵始计数，直到定时时问结束时闸门关闭，停止计数。若在定时时间内计数器计得的脉冲个数为N,参数设置适当，则脉冲的个数N为电容容量的值。2、系统框图设计：系统总设计框图如图所示：&脉冲控制电路1-计数器x1数码显示管1数码显示管图1.1系统总设计框图图屮吋基电路是给定事电路产生一个下降沿脉冲，同吋控制计数器清零信号和锁存器控制。当下降沿到來吋，定吋电路开始定吋，基准信号电路是1秒钟产生100000个计数脉冲电路

5、，与定时电路一起送入闸门电路，然盾计数器开始计数，通过锁存译码，将其显示出来。3、芯片介绍：3.1、555芯片简介：图1.2555芯片逻辑符号1）、各管脚功能：GND：接地端；TR和TH:信号的输入端；3管脚：555定吋器输出端，输出波形为矩形波；5管脚：控制端，常对地接一个O.OluF的滤波电容;7管脚：放电端，控制波形周期；8管脚：Vcc端。2）、555定吋器功能表:表1.1555定时器的功能表输入输出高电平触发端(Un)低电平触发端(UI2)复位(RD)输出(Uo)放电管VT的状态XX00导通<2/3Vcc2/3Vcc>

6、l/3Vcc10导通<2/3Vcc>l/3Vcc1不变不变当UI1〉UR1、UI2〉UR2吋，比较器Cl和C2的输出ucl=O、uc2=l，基木RS触发器被置0，Q=0>Q=l，输出Uo=0，同吋V导通。当UI1

7、ClTime10.611ms10.663ms51.570usChannel」5.000V5.000V0.000VChannelBReverseSaveExt.TriggerTimebaseScale100us/DivChannelAScale：5術ChannelBScale5VDivBTriggerEdge:J71:1Xposition0Yposition0Yposition0Level0lvYZT处dB/AA/BAC

8、0DCAC0DC-TypeSing.Nor.AltoNone定时器:计数器:U9U10U12veeU1XFGlv'-nr45VAB

9、CD队QBQCQn6:4V€CU2a•MXLB••C••D••EHP-EOT--Qn-•贤•QC-•QDRC