那位大哥能提供一个由数字电路完成的“四位数字显示电容表”资料十万火急谢谢了

不好意思兄弟~找了一些你用不到的~呵呵~soryy~帮不了你!!

/2007/10/200710171782221340.html

/u/52/1177380466.doc

希望对你有帮助~

还有:AT89C2051作为AT89C51的简化版虽然去掉了P0、P2等埠，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，如能用来处理模拟量、进行简单的模数转换等。本文利用这一功能设计了一个数字电容表，可测量容量小于2微法的电容器的容量，采用3位半数字显示，最大显示值为1999，读数单位统一采用毫微法（nf），量程分四档，读数分别乘以相应的倍率。

电路工作原理

本数字电容表以电容器的充电规律作为测量依据，测试原理见图1。

图1

电源电压E+经电阻R给被测电容CX充电，CX两端原电压随充电时间的增加而上升。当充电时间t等于RC时间常数τ时，CX两端电压约为电源电压的63.2%，即0.632E+。数字电容表就是以该电压作为测试基准电压，测量电容器充电达到该电压的时间，便能知道电容器的容量。例如，设电阻R的阻值为1千欧，CX两端电压上升到0.632E+所需的时间为1毫秒，那么由公式τ=RC可知CX的容量为1微法。

测量电路如图2所示。

图2

A为AT89C2051内部构造的电压比较器，AT89C2051的P1.0和P1.1口除了作I/O口外，还有一个功能是作为电压比较器的输入端，P1.0为同相输入端，P1.1为反相输入端，电压比较器的比较结果存入P3.6口对应的寄存器，P3.6口在AT89C2051外部无引脚。电压比较器的基准电压设定为0.632E+，在CX两端电压从0升到0.632E+的过程中，P3.6口输出为0，当电池电压CX两端电压一旦超过0.632E+时，P3.6口输出变为1。以P3.6口的输出电平为依据，用AT89C2051内部的定时器T0对充电时间进行计数，再将计数结果显示出来即得出测量结果。

整机电路见图3。电路由单片机电路、电容充电测量电路和数码显示电路等部分组成。

图3

AT89C2051内部的电压比较器和电阻R2-R7等组成测量电路，其中R2-R5为量程电阻，由波段开关S1选择使用，电压比较器的基准电压由5V电源电压经R6、RP1、R7分压后得到，调节RP1可调整基准电压。当P1.2口在程序的控制下输出高电平时，电容CX即开始充电。量程电阻R2-R5每档以10倍递减，故每文件显示读数以10倍递增。由于单片机内部P1.2口的上拉电阻经实测约为200K，其输出电平不能作为充电电压用，故用R5兼作其上拉电阻，由于其他三个充电电阻和R5是串联关系，因此R2、R3、R4应由标准值减去1K，分别为999K、99K、9K。由于999K和1M相对误差较小，所以R2还是取1M。

数码管DS1-DS4、电阻R8-R14等组成数码显示电路。本机采用动态扫描显示的方式，用软件对字形码译码。P3.0-P3.5、P3.7口作数码显示七段笔划字形码的输出，P1.3-P1.6口作四个数码管的动态扫描位驱动码输出。这里采用了***阴数码管，由于AT89C2051的P1.3-P1.6口有25mA的下拉电流能力，所以不用三极管就能驱动数码管。R8-R14为P3.0-P3.5、P3.7口的上拉电阻，用以驱动数码管的各字段，当P3的某一埠输出低电平时其对应的字段笔划不点亮，而当其输出高电平时，则对应的上拉电阻即能点亮相应的字段笔划。

软件设计

程序使用C语言编写，详细源程序见本刊网站。

程序由主程序、定时中断服务子程序等模块组成。定时器T0作被测电容器充电时间的计数用。定时器T1用于定时中断服务，定时时间为5ms，即5ms产生一次中断。数组BitTab[4] 用来存储位驱动码，DispTab[11] 用来存储字形码，数组DispBuf[4]的4个元素分别用来存储从定时器T0读出的数据的个、十百千位的4位数字。

程序显示每一位数码的时间为5ms，因此显示完整的4位数的周期为20ms（4次中断）。每过240ms（48次中断）刷新一下资料，即每过240ms测一下电容量，测量时间小于2ms，由于这一时间小于中断的时间5ms，因此在测量过程中不会出现中断现象。测量电容时P1.2口输出高电平，电容开始充电，与此同时定时器T0开始计数，当电容器充电达到基准电压时，P3.6口输出高电平，据此程序作出判断停止T0的计数，并读出数据送数码管显示。如果被测电容器的容量超出测试文件的量程，则计数值大于或等于2000，显示结果为千位数显示1，其他三位数不显示，这和数字万用表超过量程的显示模式相同。这时可选择大一档的量程进行测试。

经仿真和电路测试，发现单片机判断P3.6口是否输出高电平要化3个机器周期，这会使显示值增加3，因此在程序中对此误差进行了修正，对计数值减去了3。

字形码的输出用了P3口的P3.0-P3.5、P3.7，P3.6为空，P3口输出的数据通过数组DispTab[11]获得。

数据位 P3.7 P3.6 P3.5 P3.4 P3.3 P3.2 P3.1 P3.0 字形码

笔段位 A 空 B C D E F G

数

字 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0xfe

1 0 1 1 1 0 0 0 0 0x70

2 1 1 1 0 1 1 0 1 0xed

3 1 1 1 1 1 0 0 1 0xf9

4 0 1 1 1 0 0 1 1 0x73

5 1 1 0 1 1 0 1 1 0xdb

6 1 1 0 1 1 1 1 1 0xdf

7 1 1 1 1 0 0 0 0 0xf0

8 1 1 1 1 1 1 1 1 0xff

9 1 1 1 1 1 0 1 1 0xfb

不显示 0 1 0 0 0 0 0 0 0x40

数据位和字形的对应关系如上表所示，因为数码管为***阴型，所以相应的输出位为1时笔段亮。

安装与调试

印刷电路板图见图4，制作双面板有困难时也可用万能印刷电路板制作。IC1

图4

用AT89C2051单片机集成电路，X1用12MHz的石英晶体，S1选用1×4的波段开关，DS1-DS4选用***阴LED数码管。其余元器件的参数见图3。

安装前先将C语言源程序用KEIL 51编译成目标文件即HEX文件，再用编程器将HEX档写入AT89C2051芯片。C语言源程序和HEX文件下点击下面连接下载。

C文件

#include <reg51.h>

unsigned char j,n,t,DispBuf[4];

unsigned int cap;

unsigned char code

BitTab[4]={0xbf,0xdf,0xef,0xf7};//位驱动码

unsigned char code

DispTab[11]={0xfe,0x70,0xed,0xf9,0x73,0xdb,0xdf,0xf0,0xff,0xfb,0x40};//字形码

sbit P1_2=P1^2;

sbit P3_6=P3^6;

main() //主程序

{ TMOD=0x11;//定时器T0、T1均工作于定时方式1

TH1=0xec;

TL1=0x78;//T1定时时间为5ms

IE=0X88; //开中断

TR1=1; //开定时器T1

for(;;) //无限循环，定时中断返回点

;

}

Timer1() interrupt 3//定时中断服务程序

{ TH1=0xec;

TL1=0x78;

t=BitTab[j];//取位值

P1=P1|0x78;//P1.3-P1.6送1

P1=P1&t; //P1.3-P1.6输出取出的位值

t=DispBuf[j];//取出待显示的数

t=DispTab[t];//取字形码

P3=t; //字型码由P3输出显示

j++; //j作为数码管的计数器,取值0-3,显示程序通过它确认显示哪个数码管

if(j==4)

j=0;

n++;

if(n==48)//每过48个中断测一次电容量

{

n=0;

TH0=0;

TL0=0;

P1_2=1;//电容开始充电

TR0=1; //开定时器T0

for(;P3_6==0;)//判断充电电压达到参考电压否

;

TR0=0;//充电电压达到参考电压,关定时器T0

P1_2=0;

cap=TL0|(TH0<<8);//取定时器T0中的数值

cap=cap-3;//修正误差

if(cap>=2000)

{

DispBuf[3]=10;

DispBuf[2]=10;

DispBuf[1]=10;

DispBuf[0]=1; //超量程,最高位显示1,其余各位不显示(灭)

}

if(cap<2000) //不超量程,取各位数值

{

DispBuf[3]=cap%10;//取个位数

cap=cap/10;

DispBuf[2]=cap%10;//取十位数

cap=cap/10;

DispBuf[1]=cap%10;//取百位数

DispBuf[0]=cap/10;//取千位数

}

1164636437.c

HEX文件

:0F016A00BFDFEFF7FE70EDF973DBDFF0FFFB4057

:10000300758911758DEC758B7875A888D28E80FEF5

:03001B0002001EC2

:10001E00C0E0C0F0C083C082C0D075D000C000C0A8

:10002E0004C005C006C007758DEC758B78E50E9083

:10003E00016A93F510439078E51052907408250EDE

:10004E00F8E6F51090016E93F510F5B0050EE50E7D

:10005E00B40403750E00050FE50F64306003020152

:10006E0000F50FF58CF58AD292D28C30B6FDC28C8B

:10007E00C292AF8CEFAD8AF50CEDF50D24FDF50DAA

:10008E0074FF350CF50CC3E50D94D0E50C940740C8

:10009E000C750B0A750A0A75090A750801C3E50D78

:1000AE0094D0E50C9407504AAE0CAF0D7C007D0A3F

:1000BE001201158D0BAE0CAF0D7C007D0A120115D1

:1000CE008E0C8F0D7C007D0A1201158D0AAE0CAFC1

:1000DE000D7C007D0A1201158E0C8F0D7C007D0AA1

:1000EE001201158D09AE0CAF0D7C007D0A120115A3

:1000FE008F08D007D006D005D004D000D0D0D08243

:07010E00D083D0F0D0E032F5

:0300000002017981

:0C017900787FE4F6D8FD758110020003C9

:10011500BC000BBE0029EF8DF084FFADF022E4CCCE

:10012500F875F008EF2FFFEE33FEEC33FCEE9DEC97

:10013500984005FCEE9DFE0FD5F0E9E4CEFD22EDDD

:10014500F8F5F0EE8420D21CFEADF075F008EF2F27

:10015500FFED33FD4007985006D5F0F222C398FD18

:050165000FD5F0EA22B5

:00000001FF

1164636633.hex

安装后的调试工作主要是通过对RP1的调节来调整基准电压，最好是通过对一个精度比较高的电容器的测量进行调节，而不是直接测量基准电压。具体方法是选一个经确认容量比较准确的电容器，如一只15nf的电容器，将S1置于20nf档，调节RP1使测量显示值为1500。选择的电容器容量至少要大于相应量程的一半，最好是接近满量程，这样才能使调节比较准确。该档调试好后其他各档也就相应的调好了，如果发现某档精度有问题可改变其相应的充电电阻阻值进行调整。

在使用过程中，当S1置于2nf档时，在没有放入测试电容器时有10pf左右的显示值为正常现象，因为这是电压比较器的输入电容和电路的分布电容，只要在测量读数时减去这一数值即可。因此在调试时也不要选择该档，以免分布电容影响调试的准确性。

文章怎么样，发表一下你的高论，愿与你交流。我正在做全自动量程的电容表，硬件和思路已经有了，就等软件调试了，到时多提意见呦！