基于STM32單片機電阻電容電感檢測儀設(shè)計

（程序+原理圖+PCB+設(shè)計說明書）

原理圖PCB：Altium Designer

程序編譯器：keil 5

編程語言：C語言

設(shè)計編號：C0057

設(shè)計介紹

基于ARM的智能RLC測量儀采用STM32F103C8T6單片機作為整個設(shè)計的控制核心。系統(tǒng)通過由NE555定時器組成的RC振蕩器和電容三點振蕩器，將對應(yīng)測量參數(shù)的振蕩頻率發(fā)送到STM32的計數(shù)端，通過STM32的定時和計數(shù)，可以推算出相應(yīng)的測量頻率的大小，再經(jīng)過STM32單片機內(nèi)部邏輯程序分析計算后，將電路測量的數(shù)據(jù)結(jié)果以數(shù)字形式傳輸給LCD1602顯示模塊,進行RLC測量的動態(tài)顯示。

這一設(shè)計實現(xiàn)了數(shù)字化的動態(tài)測量顯示，有效取代了傳統(tǒng)測量儀的復(fù)雜電路，實現(xiàn)了電子元件參數(shù)的智能測量、利用單片機的內(nèi)部分析和控制數(shù)據(jù)顯示，從而取得準確性較高的RLC測量數(shù)據(jù)。

本設(shè)計基于STM32單片機進行智能處理。根據(jù)使STM32單片機的外部按鈕控制測量電路的選擇，測量電阻Rx和電容Cx時，選用RC振蕩電路，通過NE555定時器產(chǎn)生對應(yīng)的頻率；測量電感Lx時，選擇電容三點振蕩電路，NE555定時器產(chǎn)生相應(yīng)的頻率，STM32對這些頻率進行計數(shù)和定時，然后再進行內(nèi)部計算分析，將電路測量的數(shù)據(jù)結(jié)果以數(shù)字形式傳輸給 LCD1602顯示模塊，進行 RCL測量的動態(tài)顯示。RLC智能測量儀表系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)主要包括：主測量電路，STM32控制電路，CD4052多路選擇開關(guān)電路，液晶顯示驅(qū)動電路和功能選擇按鈕電路。

已經(jīng)做出實物驗證程序，放心使用吧。不提供技術(shù)支持，要相信自己的動手能力，耐心調(diào)試，肯定是可以做出來的??！

實物圖（分別測量電阻電感電容）：

測量電阻

測量電感

測量電容

以下為本設(shè)計資料展示圖：

原理圖

PCB

PCB（3D）：

程序

程序流程圖

? 主程序作為整個軟件設(shè)計的核心，主要作用是當好“一座橋梁”，它是每個子功能模塊互通的紐帶，從而完整的實現(xiàn)測量儀的需求。主要實現(xiàn)鍵盤輸入，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)存儲和已存儲數(shù)據(jù)的計算和處理，調(diào)用各功能模塊進行測量，找出待檢測的電阻值Rx、電容值Cx以及電感值Lx，并通過單片機STM32處理結(jié)果在1602液晶顯示屏顯示，軟件設(shè)計的操作流程圖如圖4-2。

main函數(shù)

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "timer.h"
#include "usart1.h"
#include "LCD1602.h"
#include "key.h"
#include "exti.h"
#include "string.h"
#include "stdio.h"

u8 mode = 2;

void keyscan()
{
		u8 key;
	  key = KEY_Scan(0);
	  if(key == 1)
		{
				mode = 1;
			
			  LED1 = 0;
			  LED2 = 1;
			  LED3 = 1;
			
			  CD4052_B = 0;//電容檔
				CD4052_A = 0;
			
			  LCD_Write_String(0,0,"   MEASURE Cx   ");
				LCD_Write_String(0,1,"    00000.0pF   ");
		}
		if(key == 2)
		{
				mode = 2;
			
			  LED1 = 1;
			  LED2 = 0;
			  LED3 = 1;
			
			  CD4052_B = 0;//電阻檔
				CD4052_A = 1;
			
			  LCD_Write_String(0,0,"   MEASURE Rx   ");
				LCD_Write_String(0,1,"   0000.000K    ");
		}
		if(key == 3)
		{
				mode = 3;
			
			  LED1 = 1;
			  LED2 = 1;
			  LED3 = 0;
			
			  CD4052_B = 1;//電感檔
				CD4052_A = 0;
			
			  LCD_Write_String(0,0,"   MEASURE Lx   ");
				LCD_Write_String(0,1,"    000000uH    ");
		}
}

extern unsigned long   RX2;
extern float  CZ;
extern float  LZ;

int main(void)
{	
	unsigned int count;
	
	delay_init();	    	 //延時函數(shù)初始化	  
	NVIC_Configuration(); 	 //設(shè)置NVIC中斷分組2:2位搶占優(yōu)先級，2位響應(yīng)優(yōu)先級 
	delay_ms(300);
	KEY_Init();
	LED_Init();
	CD4052_Init();
	LCD_Init();          // 1602初始化 
	EXTIX_Init();
	CD4052_B = 0;//電阻檔
	CD4052_A = 1;
	LED1 = 1;
	LED2 = 0;
	LED3 = 1;
  LCD_Write_String(0,0,"   MEASURE Rx   ");
	LCD_Write_String(0,1,"   0000.000K    ");
	TIM2_Int_Init(999,7199);  //定時器初始化，定時100MS
	
  while(1)
	{
		  keyscan();
			if(count++ > 100)
			{
				  if(mode == 1)//顯示電容值
					{
							LCD_Write_Char(4,1,(long)CZ/100000+'0');
							LCD_Write_Char(5,1,(long)CZ%100000/10000+'0');
							LCD_Write_Char(6,1,(long)CZ%10000/1000+'0');
							LCD_Write_Char(7,1,(long)CZ%1000/100+'0');
							LCD_Write_Char(8,1,(long)CZ%100/10+'0');
							LCD_Write_Char(10,1,(long)CZ%10+'0');
					}
				  if(mode == 2)//顯示電阻值
					{
							LCD_Write_Char(3,1,RX2/1000000+'0');
							LCD_Write_Char(4,1,RX2%1000000/100000+'0');
							LCD_Write_Char(5,1,RX2%100000/10000+'0');
							LCD_Write_Char(6,1,RX2%10000/1000+'0');
							LCD_Write_Char(8,1,RX2%1000/100+'0');
							LCD_Write_Char(9,1,RX2%100/10+'0');
							LCD_Write_Char(10,1,RX2%10+'0');
					}
					if(mode == 3)//顯示電感值
					{
							LCD_Write_Char(4,1,(long)LZ/100000+'0');
							LCD_Write_Char(5,1,(long)LZ%100000/10000+'0');
							LCD_Write_Char(6,1,(long)LZ%10000/1000+'0');
							LCD_Write_Char(7,1,(long)LZ%1000/100+'0');
							LCD_Write_Char(8,1,(long)LZ%100/10+'0');
							LCD_Write_Char(9,1,(long)LZ%10+'0');
					}
			}
			delay_ms(1);
  }
}

測量結(jié)果

設(shè)計說明書

設(shè)計說明書主要內(nèi)容

? 本設(shè)計基于STM32單片機進行智能處理。根據(jù)使STM32單片機的外部按鈕控制測量電路的選擇，測量電阻Rx和電容Cx時，選用RC振蕩電路，通過NE555定時器產(chǎn)生對應(yīng)的頻率；當測量電感Lx時，待測電感Lx通過NE555定時器連接到電容的三點振蕩電路，導(dǎo)出頻率FL，然后STM32對這些頻率進行計數(shù)和定時，然后再進行內(nèi)部計算分析，使電阻電容電感的測量轉(zhuǎn)化為頻率的測量，然后由微控制器STM32處理測量結(jié)果并將其發(fā)送到 LCD1602液晶顯示器以進行顯示。本論文的主要內(nèi)容如下：

? 分析并總結(jié)了被測元器件的重要參數(shù)及對元器件常用的檢測電路，通過比較選出合適的方法。RLC智能測量儀表系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)主要包括：主要測量電路，STM32控制電路，CD4052多通道選擇開關(guān)電路，液晶顯示驅(qū)動電路和功能選擇按鈕電路。在硬件設(shè)計中詳細描述了電路原理圖。RLC測量儀器的軟件設(shè)計主要是應(yīng)用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計編寫相關(guān)的程序模塊。智能RLC儀表的軟件設(shè)計可分為四個模塊，即：主程序模塊，中斷采樣程序模塊，自動轉(zhuǎn)換范圍程序模塊，顯示程序模塊和數(shù)據(jù)處理程序模塊[5]。介紹RCL測量儀系統(tǒng)軟硬件的調(diào)試。根據(jù)測量結(jié)果，獲得了RLC測量儀器的精度，并研究了測量誤差?？偨Y(jié)了智能RLC測量儀的優(yōu)勢和需要改進之處，以及自己在設(shè)計中所學(xué)到的知識總結(jié)。

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