[求助] 电容参数测量

大眼睛 2016-7-31 09:50 楼主

采用51单片机和555定时器设计电容参数测量，根据P3.7脚的定时器测量TW 的宽度, 标准计数脉冲的周期为1 微秒，Tw=1.1*R*C，又uln2003A和三个继电器以及四个量程选择按键来选出不同的档位，但在仿真的时候不管选择哪个档位，都能测出某一个电容，有时候还测的是错误的，分析了好久也没头绪，所以来这里求助了。麻烦给位帮忙分析分析。谢谢了

电容参数测量仪.DSN (2016-7-31 09:43 上传)

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仿真图

dianron.uvproj (2016-7-31 09:44 上传)

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程序

回复评论（11）

沙发 maychang

不是每位网友的计算机都装有你所使用的仿真软件。
要想让尽量多的网友看到，应该用通用的图片格式贴图。

点赞 2016-7-31 10:40

板凳 maychang

“采用51单片机和555定时器设计电容参数测量”
何必使用555定时器？用单片机产生一定宽度的脉冲，比555要方便，而且准确。

点赞 2016-7-31 10:42

主函数
#include
#include "1602.h"
#include "delay.h"

sbit vo = P3^2;       // 用于检测P3.2口的值，计算时间。  计时器0的开与断
sbit tr = P3^7;    // 产生一个低电平脉冲
   // 超量程提示灯
sbit ledclc = P2^7;

sbit con1 = P0^0;                         // 用于控制继电器，实现档位选择
sbit con2 = P0^1;
sbit con3 = P0^2;

sbit key1 = P0^3;    // 独立按键部分，用于用户选择量程
sbit key2 = P0^4;
sbit key3 = P0^5;
sbit key4 = P0^6;

sbit led1 = P2^3;    // 量程提示灯
sbit led2 = P2^4;
sbit led3 = P2^5;
sbit led4 = P2^6;

unsigned int tw;                               // 用于获取定时器的数值

float ftemp;    // 用于计算电容值的中间变量

unsigned long int c; // 存放电容值

unsigned char need;    // 需要测量时置1，一次测量结束置0
unsigned char R;                         // 表示不同的档位
unsigned char flag;                            // 数据处理结束置1
unsigned char temp[8];                      // 存放电容值的各个位
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);                   // 数据处理函数
void keyscan();    // 键盘扫描函数
void ledlight(unsigned char R);    // 量程指示灯函数
void init_timer0()                               // 定时器0  初始化
{
TMOD = 0x09;    // gate置1，方式1,16位计时，定时器由P3.2控制开断
TH0 = 0x00;
TL0 = 0x00;
EA = 1;
ET0 = 1;
TR0 = 1;
}
void init_INT1 ()       // 定时器0  初始化
{
EA = 1;
IT1 = 1;                                     // 下降沿触发
EX1 = 1;
}
void main()
{
ledclc = 1;       // 超量程提示灯熄灭
need = 0;                                  // 一开始无需测量
con1 = con2 = con3 = 0;
flag = 0;
    init_timer0();       // 初始化
init_INT1();
LCD_init();
dispchar1(zimu3);
dispchar2(zimu4);
while(1)
{
      if(need == 1)
{ // 当需要测量时
if(vo == 0 ) //vo == 0时检测计数器的值可能还没开始计数，可能计数结束
{
   if(TH0 != 0x00 || TL0 != 0x00) // 是计数结束若有读数，用tw 存下
   {
        tw = TH0 << 8;
   tw = tw | TL0;
   TH0 = 0x00;                // 一次结束，计时器清零
   TL0 = 0x00;
         need = 0; // 需要再次测量时，need置1.避免tw的值被更//改即不需要测量时，一直保持
   EX1 = 1;      // 开外部中断1
   }
   else    // 反之，证明没有计数，无电容，默认值tw置0
   {
     tw = 0;
   }
}

ftemp = tw / 1.1  ; // 计算电容值根据公式 tw = 1.1 * R * C

c = (unsigned long int)(ftemp )*100; //扩大了一百倍便于后续程序
//取两位小数点
process(c);    // 调用数据处理函数，根据不同的R值进行处理
}
if(flag == 1 ) // 数据处理结束每次处理结束，证明需要更新显示的数据
{
if(tw>=50000 || ledclc == 0) // 量程超出
{
dispchar3(zimu1);
delay_us(100);             // 量程太高
ledclc = 0;
}
else if(tw<=100 && ledclc == 1)    //量程太低
{
dispchar3(zimu5);
delay_us(100);
ledclc = 0;
}
else
      {
dispchar1(zimu2);
delay_us(10);
disp(temp);
}
flag = 0;
}
keyscan();
}
}

void timer0()  interrupt 1                // 定时器0中断  用于超量程提示
{ TMOD = 0x09;    // gate置1，方式1,16位计时，定时器由P3.2控制开断
TH0 = 0x00;
TL0 = 0x00;
ledclc = 0;
}

void exint1 () interrupt 2    // 外部中断0  用于产生低脉冲，启动555定时器
{
unsigned char a;
tr = 1;                               // tr端一个负脉冲
a = 20;
while(--a);
tr = 0;
a = 20;
while(--a);
tr = 1;                // tr端负脉冲结束    大约40us的负脉冲
need = 1; // 表示需要测量
ledclc = 1;       // 关闭先前的超量程提示
EX1 = 0;    // 暂时关闭外部中断，一次测量结束，再开放外部中断
}

void process(unsigned long int c)
{
if(R == 1)    // 10M    的电阻    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 的电阻          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欧姆的电阻    量程0.5uf ~ 50uf
{
c = c /1000;    // 扩大了一百倍单位  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欧姆的电阻    量程50uf ~ 500uf
{
c = c /100;    // 扩大了一百倍单位  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;                      // 个位
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 的电阻          量程10pf~ 5000pf(5nf)
con1 = 1;
con3 = 1;
con2 = 0;
ledclc = 1;
dispchar3(zimu2);
disp(temp);dispchar1(temp) ;

/*dispchar2(zimu4);*/
}
}
if(key2 == 0)    //  b4按下
{
delay_ms(10);
if(key2 == 0)
{
while(key2==0);
R = 2;          // 100k 的电阻          量程5nf~ 500nf
con1 = 0;
con3 = 1;
con2 = 0;
ledclc = 1;
dispchar3(zimu2);
disp(temp);
}
}

if(key3 == 0)       //  b5按下
{
delay_ms(10);
if(key3 == 0)
{
while(key3==0);
R = 3;
con1 = 0;    // 1k欧姆的电阻    量程0.5uf ~ 50uf
con2 = 0;
con3 = 0;
ledclc = 1;
dispchar3(zimu2);
disp(temp);
}
}
if(key4 == 0)       //  b6按下
{
delay_ms(10);
if(key4 == 0)
{
while(key4==0);
R = 4;
con1 = 0;    // 100欧姆的电阻    量程50uf ~ 500uf
con2 = 1;
con3 = 0;
ledclc = 1;
dispchar3(zimu2);
disp(temp);
}
}
ledlight(R);
}
void ledlight(unsigned char R)
{
if(R == 1)
{
led1 = 1;
led2 = 1;
led3 = 1;
led4 = 0;
}
if(R == 2)
{
led1 = 1;
led2 = 1;
led3 = 0;
led4 = 1;
}
if(R == 3)
{
led1 = 1;
led2 = 0;
led3 = 1;
led4 = 1;
}
if(R == 4)
{
led1 = 0;
led2 = 1;
led3 = 1;
led4 = 1;
}
}

这是1602.c

#include "1602.h"
#include "delay.h"

void LCD_write_com(unsigned char com)
{
   RS_CLR;
   RW_CLR;
   EN_SET;
   com = pro_data(com);
   P1 = com;
   delay_us(300);
   EN_CLR;
}

void LCD_write_Data(unsigned char Data)
{
   RS_SET;
   RW_CLR;
   EN_SET;
   Data = pro_data(Data);
   P1 = Data;
   delay_us(300);
   EN_CLR;
}

void LCD_init(void)
{
  /* LCD_write_com(0x38);                            // 显示模式设置
delay_ms(5);
LCD_write_com(0x38);
delay_ms(5);
LCD_write_com(0x38);
delay_ms(5); */
LCD_write_com(0x38);
LCD_write_com(0x08);                            // 显示关闭
LCD_write_com(0x01);                            // 显示清屏
LCD_write_com(0x06);                            // 显示光标移动设置
delay_ms(5);
LCD_write_com(0x0c);                            // 显示开及光标设置
}
void lcd_pos(unsigned char pos)
{
LCD_write_com(0x80|pos);
}
void disp(unsigned char *p)                         // 第二行显示数据
{
unsigned char i;
lcd_pos(0x43);
for(i=0;i<6;i++)
{
if(i==4)
{
LCD_write_Data(0x2e);
}
LCD_write_Data('0'+(*p));
p++;
}
}
void dispchar1(unsigned char *p)          // 第一行显示需要显示的提示字符串
{
lcd_pos(0x00);
while(*p != '\0')
{
LCD_write_Data(*p);
p++;
}
lcd_pos(0x4c);
LCD_write_Data('f');
}

void dispchar2(unsigned char *p)          // 第二行显示需要显示的提示字符串
{
lcd_pos(0x40);
while(*p != '\0')
{
LCD_write_Data(*p);
p++;
}
}
void dispchar3(unsigned char *p)          // 第一行显示  第二行清空
{
unsigned char i;
lcd_pos(0x00);
while(*p != '\0')
{
LCD_write_Data(*p);
p++;
}
lcd_pos(0x40);
for(i=0;i<16;i++)
{
LCD_write_Data(' ');
}
}
unsigned char pro_data(unsigned char mda)    //数据处理函数，将高位和低位互换
{
unsigned char enddat;
unsigned char i;
enddat = 0;
for(i=0;i<8;i++)
{
enddat = enddat << 1;
if(mda & 0x01 == 1)
{
enddat = enddat | 0x01;
}
else
{
enddat = enddat | 0x00;
}
mda = mda >> 1;
}
return enddat;
}

#ifndef __1602_h__
#define __1602_h__

#include

sbit RS = P2^2; //定义端口
sbit RW = P2^1;
sbit EN = P2^0;

#define RS_CLR RS=0
#define RS_SET RS=1
#define RW_CLR RW=0
#define RW_SET RW=1
#define EN_CLR EN=0
#define EN_SET EN=1

unsigned char pro_data(unsigned char mda);
void LCD_write_com(unsigned char com);
void LCD_write_Data(unsigned char Data);
void LCD_init(void);
void lcd_pos(unsigned char pos);
void disp(unsigned char *p);
void dispchar1(unsigned char *p);
void dispchar2(unsigned char *p);
void dispchar3(unsigned char *p);

#endif

#include "delay.h"
void delay_us(uint cnt)
{
uchar i;
for(;cnt>0;cnt--)
{
for(i=0;i<12;i++)
{
;
}
}
}
void delay_ms(uint cnt){
uchar i;
for(;cnt>0;cnt--)
{
for(i=0;i<125;i++)
{
;
}
}
}

#ifndef __delay_h__
#define __delay_h__

#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int
void delay_us(uint cnt);
void delay_ms(uint cnt);
#endif

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