簡易rc網(wǎng)絡(luò)測試儀

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1、簡易阻容網(wǎng)絡(luò)測試儀組員：專業(yè)：電子信息工程系學(xué)校：成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院指導(dǎo)教師：2011.08.09摘要本設(shè)計(jì)采用MSP430-F149作為系統(tǒng)的檢測和控制核心，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的采集和處理。系統(tǒng)由模擬選通開關(guān)、555頻率源、峰值檢測、DDS模塊、以及液晶顯示等組成。通過對電容充電再分別經(jīng)由參考電阻和待測電阻放電的時(shí)間比得出待測電阻和參考電阻的比值；由555頻率源通過不同電容值對應(yīng)產(chǎn)生不同頻率波形通過對頻率的計(jì)算處理實(shí)現(xiàn)對電容值的測量；由DDS產(chǎn)生掃頻信號加至待測網(wǎng)絡(luò)，獲得交流信號，再通過峰值檢測電路獲得穩(wěn)定幅值，從而繪制出該R

2、C網(wǎng)絡(luò)幅頻特性曲線。關(guān)鍵詞：電阻值電容值幅頻特性SimpletesterforRCnetworkAbstract：BasedonmicrocontrollerMSP430-F149,it’susedtodetectionthedataandcontroleachmodulestowork.It’scombinationofmodelswitch,555frequencysource,peakdetection,DDSandliquidcrystaldisplay.It’scangetthevalueofRfromtheRCnet

3、bycomparethechargingperiodofnominalRandRx,getthevalueofCbythedifferentfrequencyform555frequnencysource.It’salsocanbedrawthecurveofamplitude-frequencycharacteristicinthesametime.Keywords:resistancecapacitanceA-Fcharacteristic目錄一、前言1二、系統(tǒng)方案對比論證12、1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)論證1三、單元模塊設(shè)計(jì)23、

4、1各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì)23、1、1電阻測量模塊23、1、2電容測量模塊33、1、3幅頻特性曲線繪制4四、系統(tǒng)調(diào)試54、1RC參數(shù)測量電路調(diào)試54、2峰值檢測電路調(diào)試5五、系統(tǒng)功能及參數(shù)指標(biāo)55、1系統(tǒng)功能概述55、2系統(tǒng)性能參數(shù)測試6六、設(shè)計(jì)總結(jié)6參考文獻(xiàn)6附錄I一、系統(tǒng)總圖I二、模擬開關(guān)CD4052模塊I三、主要元件清單II三、部分程序II1：電阻測量模塊II2：DDS掃頻模塊III3：DA輸出模塊III一、前言本設(shè)計(jì)是簡易RC網(wǎng)絡(luò)測試儀，隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子測量成為廣大電子工作者必須掌握的手段，對測量的精度和

5、功能的要求也越來越高，而阻、容值的測量甚為突出，因?yàn)殡娮琛㈦娙菔浇M成電路最基本的部分，在某些場合往往要求精度很高，比如濾波器電路中，阻容值的輕微偏差就會致使性能的大幅改變。本設(shè)計(jì)在參閱了大量前人設(shè)計(jì)的數(shù)字阻容測試儀基礎(chǔ)上利用處理速度較快的MSP430-149單片機(jī)設(shè)計(jì)并制作了簡易阻容網(wǎng)絡(luò)測試儀，力求盡可能減小誤差，為精度要求高的目標(biāo)提供可能。二、系統(tǒng)方案對比論證2、1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)論證本系統(tǒng)大體上由四個(gè)模塊組成，其關(guān)系示意如下：圖(1)系統(tǒng)模塊示意圖總體方案論證選擇：方案一：將電阻電容的參數(shù)值轉(zhuǎn)換成與之成正比關(guān)系變化的電壓輸出

6、，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，然后送單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后顯示。硬件電路主要由以下幾個(gè)模塊組成：Cx→Vo轉(zhuǎn)換電路、Rx→Vo轉(zhuǎn)換電路、信號發(fā)生電路、濾波電路、Av→Dv轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換及單片機(jī)接口電路、量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路、LCD接口電路。由于該系統(tǒng)電路過于復(fù)雜，且Cx→Vo轉(zhuǎn)換電路、Rx→Vo轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換輸出Vo難以保證精度，最終放棄該方案。方案二：由555定時(shí)器模塊產(chǎn)生頻率源，由公式，通過頻率采集獲得，測量電阻式R2和C值采用標(biāo)稱值器件，即可算出R值，同理測量C時(shí)R1和R2采用標(biāo)稱值器件，即可算出C值，再送單片機(jī)處理、顯示。幅頻特性

7、繪制同方案一。由于設(shè)計(jì)要求測量過程中不得插拔測量探頭，而該方案中R和C測量共用一個(gè)555頻率源，造成切換的困難，最終未選擇該方案。方案三：同方案二，電容測兩采用555定時(shí)器模塊產(chǎn)生頻率源，R1和R2采用標(biāo)稱值器件，由公式，通過頻率采集獲得，即可算出C值送單片機(jī)處理。電阻測量采用由標(biāo)稱器件夠成RC的電路，通過測定電容充放電時(shí)間求得待測電阻值，幅頻特性曲線繪制通過DDS產(chǎn)生掃頻信號測量輸出幅值，再通過峰值檢測電路獲得幅值，繪制出幅頻特性曲線。。該方案結(jié)合前面兩個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)，硬件結(jié)構(gòu)相對簡單，軟件方面也便于實(shí)現(xiàn)，最終選定該方案。三、單

8、元模塊設(shè)計(jì)3、1各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì)3、1、1電阻測量模塊方案一：由555定時(shí)器模塊產(chǎn)生頻率源，由公式，因?yàn)镽1和C采用標(biāo)稱值器件，通過頻率采集獲得f，即可算出R值，該方案原本簡單可行，但同時(shí)考慮到設(shè)計(jì)要求測量過程中不得插拔測量探頭，而該方案中R和C測量