基于单片机的数字电容表设计
设计并制作一个数字电容表,系统实现的功能及要求如下:
(1)设计的电容表可测量容量小于2μF的电容。
(2)设计的电容表采用3位半数字显示,最大显示值为1 999。
(3)设计的电容表读数单位统一采用nF,量程分4档,实际电容值为读数乘以相应的倍率。
2 方案论证
2.1 电路方案
(1)方案一:基本电路搭建
用基本电路来实现数字显示的电容表,电路结构复杂,故障系数大,不易调试,误差也较大。
(2)方案二:单片机编程
用单片机设计电路,由于使用软硬件结合的方式,所以电路结构简单、调试也相对方便。与第一种方案比较优点是非常明显的。
2.2 显示方案
(1)方案一:静态显示
静态显示,显示驱动电路具有输出锁存功能,单片机将所要显示的数据送出后就不用再管,直到下一次显示数据需要更新时再传送一次数据。
此方案编程容易,管理简单,显示亮度高,显示数据稳定,占用很少的CPU时间。但是引线较多,线路复杂,硬件成本较高。
(2)方案二:动态显示
动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新,显示数据会有闪烁感,占用的CPU时间多,但使用的硬件少,能节省线路板空间。
这两种显示方式各有利弊,静态显示虽然数据稳定,占用很少的CPU时间,但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路,使用的硬件较多;动态显示虽然有闪烁感,占用的CPU时间多,但使用的硬件少,能节省线路板空间。
2.3 系统框图
根据上述分析,该系统以AT89C2051单片机为核心,系统框图如图1所示。
3 AT89C205l简介
AT89C2051是Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机,片内含2 KB可反复擦写的只读程序存储器(EPROM)和128 B的随机数据存储器。器件采用AtmeI公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS51指令系统,片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元。AT89C2051作为AT89C51的简化版虽然去掉了P0,P2等端口,使I/O口减少了,但是却增加了一个电压比较器,因此其功能在某些方面反而有所增强。引脚图如图2所示。
评论