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《簡易電子元件測試儀》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、2011-2012德州儀器C2000及MCU創(chuàng)新設(shè)計大賽項目報告題目：簡易電子元件測試儀組別：專業(yè)組應(yīng)用類別：儀器儀表類平臺：Cortex-M3題目：簡易電子元件測試儀摘要通過初期識別RLC元件或者三極管三端器件之后，通過振蕩電路將電阻,電感,電容值轉(zhuǎn)化為頻率值，通過微處理器lm3s811精確測量頻率值,從而實現(xiàn)電阻,電感,電容的精確測量。通過電阻和A/D測量三極管的極性和特征參數(shù)。AbstractRLCcomponentsortransistorisidentifiedfirst.Thenthroughtheo
2、scillationcircuitturnresistance's,inductance's,capacitance'svalueintoafrequencyvaluebythemicroprocessorLM3S811accurately.ThetransistorismeasuredbytheA/Dthatcangetitsparameters.1.引言在進(jìn)行電子設(shè)計的時候,經(jīng)常遇到以下問題:$總有一些零散的電阻,扔了可惜,用萬用表測要不停地轉(zhuǎn)換量程,很不方便。$拿到一個電容,不確定是不是好的,一般萬用表又沒
3、有電容檔。$做DCDC等需要電感的設(shè)計時,拿到一個電感,卻不知道其參數(shù)。$拿到一個三極管,卻忘了是NPN,還是PNP。11/11所以,決定設(shè)計一個操作簡單的電子測試儀,使用時無需轉(zhuǎn)換量程即可測量電阻，電感,電容和識別三極管并且它們都使用同一個接口。1.系統(tǒng)方案RLC的設(shè)計方案：通過TI的LM3S811芯片實現(xiàn)了對頻率的精確測量,測量范圍為1Hz到12。5MHz,小于1Hz的頻率理論可實現(xiàn),但是低頻傾向于測脈寬,所以此處為實現(xiàn);12.5MHz為lm3s811的極限,無法再高(50%占空比)。1HZ到10kHz,精確
4、度小于1Hz。10kHz以上精確度小于萬分之一。實際為一個16位定時器,所以精確度是1/65535*100%。然后通過振蕩電路將電阻,電感,電容值轉(zhuǎn)化為頻率信號,即可實現(xiàn)精確測量。測量頻率時,用到芯片兩個定時器。一個設(shè)置為32位的周期循環(huán)模式（32-BitPeriodicTimerMode），用于設(shè)定采樣周期。一個設(shè)置為16位的輸入邊沿采樣技術(shù)模式（16-BitInputEdgeCountMode），用于對頻率信號進(jìn)行采樣。11/111.系統(tǒng)硬件設(shè)計Fig3.1系統(tǒng)框圖硬件設(shè)計的關(guān)鍵是用電阻,電感,電容設(shè)計振蕩電
5、路。LC,RC的振蕩電路的方案很多,所以選取時選取的是設(shè)計簡單,計算方便的電路,振蕩效果好的電路。RC振蕩一般有555定時器振蕩,非門振蕩,運(yùn)放振蕩。經(jīng)過比較這里選用非門振蕩測試（可選用TI：74LVC2G132-3.3V）。11/11Fig3.2RC振蕩電路在Fig3.2中,Frequence=ln4*R*C注：LC振蕩由于現(xiàn)階段測試精度不夠，電路設(shè)計還在改進(jìn)中，因此在此空下。Fig3.3LC&RC模塊預(yù)覽上圖是振蕩電路11/11預(yù)計制板電路，其中同時測量通過繼電器的切換實現(xiàn)。非門用與非門實現(xiàn)。Fig3.4三極
6、管三端器件如上圖所示，例如檢測NPN三級管，在PX、PY、PZ端分別施加不同的電壓，如果R1、R2、R3只要有一端有電壓，則說明管子導(dǎo)通，此時狀態(tài)為1，否則為零，當(dāng)PX，PY，PZ三端位置改變，則相應(yīng)狀態(tài)字也會改變，但狀態(tài)字中1和0的數(shù)量不變，可以根據(jù)不同引腳所加電壓不同，繪制狀態(tài)字的真值表，在程序中可以編寫算法得到狀態(tài)字，查表得到器件和引腳信息，然后送到顯示電路顯示，判斷好器件類型后，相應(yīng)的參數(shù)也可以測出，所以本作品的關(guān)鍵是判斷器件型號，下圖為NPN三極管的狀態(tài)字真值表：設(shè)置X10ZZ10狀態(tài)字Y0110ZZZ
7、ZZ0101NPNX/ZX√√XXX0x1811/11YZ/XZ/Y√XXX√X0x22XY/ZX/YXXX√X√0x05ZY/XTable3.1NPN真值表1.系統(tǒng)軟件設(shè)計Fig4.1整體流程由于頻率的測量范圍很寬(1Hz~12.5MHz),所以必須根據(jù)測量到的頻率值實時改變采樣周期.11/11Fig4.232位定時器中斷同理,16位定時器中也有處理采樣過慢的中斷,不再贅述.1.系統(tǒng)創(chuàng)新通過處理器使萬用表的測量簡單化。不再需要切換檔位，不再需要適當(dāng)放置元件位置。其中會同時得到元件的R，L，C值（如果是RLC元件
8、）。會在一定程度上判斷出R，L，C。并且電路簡單，使用容易，配合上M3的低功耗特性能發(fā)展成為簡易方便的測試儀器。11/111.評測與結(jié)論組別參數(shù)頻率原值測試值電容118HZ0.47u0.4744u電容2688HZ0.01u0.012033u電容370HZ0.1u0.11455uTable6.1電容測試參數(shù)組別參數(shù)頻率原值測試值電阻1124HZ12k12k電阻218HZ82
