CN203909143U - 一种数字电阻电容表 - Google Patents
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Abstract
一种数字电阻电容表,由多谐振荡电路、单片机电路、LED显示电路和电源电路组成,其连接关系如附图所示。采用CD40106集成电路设计的多谐振荡电路,将电阻和电容的测量转换为对CD40106集成电路输出的方波信号频率的测量,利用AT89C2051单片机进行数据采集和处理,并驱动四位LED数码管显示被测电阻或电容的测量值,用78L05三端固定集成稳压器供电,电阻的测量范围为0~20MΩ,电容的测量范围为0~2000μF。其积极效果在于:测量精度高、量程宽、功能强、体积小、功耗低、读数方便、工作可靠、价格便宜。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子测量仪器技术领域,具体涉及一种数字电阻电容表。
背景技术
电阻和电容是电子产品中最常用的电子元器件,在电子产品的生产、检测和维修中,经常需要测量电阻和电容的值。传统的电阻和电容的测量方法有伏安法、谐振法和电桥法。伏安法测量步骤多,存在固有的方法误差;谐振法测量电路简单,速度快,精度低;电桥法测量精度高,速度慢。数字电路技术和集成电路技术的飞速发展,给电阻和电容的数字化测量提供了很好的条件。用单片机制作的数字电阻电容表,具有测量精度高,读数方便等优点,可广泛用于电子产品的生产、检测和维修中电阻和电容的测量。
发明内容
为解决现有电阻电容表的不足,本实用新型公开一种数字电阻电容表。该数字电阻电容表采用CD40106集成电路设计的多谐振荡电路,将电阻和电容的测量转换为对CD40106集成电路输出的方波信号频率的测量,利用AT89C2051单片机进行数据采集和处理,并驱动四位LED数码管显示被测电阻或电容的测量值,用78L05三端固定集成稳压器供电,电阻的测量范围为0~20MΩ,电容的测量范围为0~2000μF。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:本实用新型由多谐振荡电路、单片机电路、LED显示电路和电源电路组成。多谐振荡电路的CD40106集成电路的1脚接功能转换开关K1-1,2、3脚接功能转换开关K1-2,4脚接AT89C2051单片机的P3.2端。单片机电路的AT89C2051单片机的P1.0~P1.6端接LED显示电路的笔划驱动a~g端,P1.7端接LED显示电路的dp端,P3.0、P3.1、P3.3、P3.4端分别接LED显示电路的1、2、3、4端,P3.5、P3.7端分别接多谐振荡电路的功能转换开关K1-1的C端和R端。电源电路的输入端接交流市电,输出端接多谐振荡电路、单片机电路和LED显示电路的电源输入端。
本实用新型的积极效果在于:测量精度高、量程宽、功能强、体积小、功耗低、读数方便、工作可靠、价格便宜。
附图说明
图1为本实用新型的结构方框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如附图1所示,本实用新型采用如下技术方案:本实用新型由多谐振荡电路、单片机电路、LED显示电路和电源电路组成。多谐振荡电路的CD40106集成电路的1脚接功能转换开关K1-1,2、3脚接功能转换开关K1-2,4脚接AT89C2051单片机的P3.2端。单片机电路的AT89C2051单片机的P1.0~P1.6端接LED显示电路的笔划驱动a~g端,P1.7端接LED显示电路的dp端,P3.0、P3.1、P3.3、P3.4端分别接LED显示电路的1、2、3、4端,P3.5、P3.7端分别接多谐振荡电路的功能转换开关K1-1的C端和R端。电源电路的输入端接交流市电,输出端接多谐振荡电路、单片机电路和LED显示电路的电源输入端。
如附图2所示。
多谐振荡电路在测量电阻时是由CD40106集成电路1、2之间的施密特触发器,外接电容CR,功能转换开关K1,量程转换开关K2和被测电阻Rx组成的多谐振荡电路。其振荡频率f R=0.8075/RxCR,则Rx=0.8075/f RCR。CD40106集成电路2脚输出的方波信号经3、4脚之间的施密特触发器缓冲后从4脚输出。当CR一定时,将电阻的测量转换为对CD40106集成电路4脚输出的方波信号频率的测量。经AT89C2051单片机采集f R换算成Rx,并驱动LED显示电路即可显示Rx的测量值。
多谐振荡电路在测量电容时是由CD40106集成电路1、2之间的施密特触发器,外接电阻RC,功能转换开关K1,量程转换开关K3和被测电容Cx组成的多谐振荡电路。其振荡频率f C=0.8075/RCCx,则Cx=0.8075/f CRC。CD40106集成电路2脚输出的方波信号经3、4脚之间的施密特触发器缓冲后从4脚输出。当RC一定时,将电容的测量转换为对CD40106集成电路4脚输出的方波信号频率的测量。经AT89C2051单片机采集f C换算成Cx,并驱动LED显示电路即可显示Cx的测量值。
功能转换开关K1为双刀双掷开关,用于测量电阻或测量电容的功能转换,K2为单刀三掷开关用于测量电阻时的量程转换,测量电阻设计的三个量程为:0~2000Ω、0~2000KΩ、0~20MΩ。K3为单刀三掷开关用于测量电容时的量程转换,测量电容设计的三个量程为:0~2000pF、0~2000nF、0~2000μF。
单片机电路由AT89C2051单片机,电阻R1,电容C1、C2、C3,晶振X1和按钮开关K4组成。AT89C2051是一款低电压、高性能CMOS 8位单片机,工作电压2.6~6V,工作频率0~24MHz,内含128×8位SRAM和2KB可重复编程Flash存储器,2个16位定时器T0和T1,5个中断源,一个串行口,15条双口可编程I/O口线。
AT89C2051的1脚是复位端,两个机器周期高电平复位。R1、C1和K4组成单片机的复位电路。接通电源时,5V电源给C1充电,由于C1两端的电压不能突变,1脚为高电平,单片机复位,同时C1两端的电压不断增加,当C1两端的电压增加到5V时,充电结束,1脚电压为0,单片机进入正常工作状态。按钮开关K4是手动复位按键,按下K4时,1脚为高电平,单片机进入复位状态,松开K4时,1脚为低电平,单片机退出复位状态。AT89C2051的4脚、5脚外部的晶振X1,电容C2、C3与内部电路组成时钟振荡电路,C2、C3为微调电容。P3.2为信号输入端,与CD40106集成电路输出端4脚相接。P3.5和P3.7用于测量电阻或测量电容的功能鉴别。
LED显示电路由电阻R2~R9和数码管DS1~DS4组成。R2~R9为P1.0~P1.7端的上拉电阻,DS1~DS4采用共阴LED数码管,各位段选线并联,采用动态扫描显示方式,用软件对字形码译码。单片机的P3.0、P3.1、P3.3、P3.4端用于四个数码管的动态扫描位驱动码输出,P1.0~P1.6端用于数码显示的七段笔划字形码的输出,P1.7端用于数码显示的小数点的输出。单片机依次发出段选码和对应位LED数码管的位选码,实现被测电阻或电容器测量值的动态扫描显示。
电源电路由降压变压器T1,二极管D1、D2,滤波电容C4、C5、C6,三端固定集成稳压器78L05组成。可将220V的交流电整流、滤波、稳压得到5V稳定的直流电压,为数字电阻电容表供电。
本实用新型设计的数字电阻电容表,电阻的测量范围为0~20H,电容的测量范围为0~2000μF,电阻和电容测量的各档误差均小于0.5%,整机功耗小于2W。测量精度高、量程宽、功能强、体积小、功耗低、读数方便、工作可靠、价格便宜,拥有广阔的市场前景。
Claims (7)
1.一种数字电阻电容表,其特征是:它由多谐振荡电路、单片机电路、LED显示电路和电源电路组成;多谐振荡电路的CD40106集成电路的1脚接功能转换开关K1-1,2、3脚接功能转换开关K1-2,4脚接AT89C2051单片机的P3.2端;单片机电路的AT89C2051单片机的P1.0~P1.6端接LED显示电路的笔划驱动a~g端,P1.7端接LED显示电路的dp端,P3.0、P3.1、P3.3、P3.4端分别接LED显示电路的1、2、3、4端,P3.5、P3.7端分别接多谐振荡电路的功能转换开关K1-1的C端和R端;电源电路的输入端接交流市电,输出端接多谐振荡电路、单片机电路和LED显示电路的电源输入端。
2.根据权利要求1所述的一种数字电阻电容表,其特征是:多谐振荡电路在测量电阻时是由CD40106集成电路1、2之间的施密特触发器,外接电容CR,功能转换开关K1,量程转换开关K2和被测电阻Rx组成的多谐振荡电路。
3.根据权利要求1所述的一种数字电阻电容表,其特征是:多谐振荡电路在测量电容时是由CD40106集成电路1、2之间的施密特触发器,外接电阻RC,功能转换开关K1,量程转换开关K3和被测电容Cx组成的多谐振荡电路。
4.根据权利要求1所述的一种数字电阻电容表,其特征是:功能转换开关K1为双刀双掷开关,用于测量电阻或测量电容的功能转换;K2为单刀三掷开关,用于测量电阻时的量程转换;K3为单刀三掷开关,用于测量电容时的量程转换。
5.根据权利要求1所述的一种数字电阻电容表,其特征是:单片机电路由AT89C2051单片机,电阻R1,电容C1、C2、C3,晶振X1和按钮开关K4组成。
6.根据权利要求1所述的一种数字电阻电容表,其特征是:LED显示电路由电阻R2~R9和数码管DS1~DS4组成;R2~R9为P1.0~P1.7端的上拉电阻,DS1~DS4采用共阴LED数码管,各位段选线并联,采用动态扫描显示方式。
7.根据权利要求1所述的一种数字电阻电容表,其特征是:电源电路由降压变压器T1,二极管D1、D2,滤波电容C4、C5、C6,三端固定集成稳压器78L05组成。
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CN201420349489.9U CN203909143U (zh) | 2014-06-28 | 2014-06-28 | 一种数字电阻电容表 |
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CN104049145A (zh) * | 2014-06-28 | 2014-09-17 | 张新安 | 一种数字电阻电容表 |
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