摘 要 本文采用NE555芯片设计，将电容值转化为单片机可测的信号，在单片机检测这种信号的基础上，对信号进行分析和处理，计算出电容值，最后将电容检测结果显示在显示电路上。经试验测试结果显示，该设计平均误差是5.7%，基本能够满足设计精度要求。
关键词 NE555；单片机；电容测量
中图分类号TP368.1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）96-0228-02
0 引言
随着电子元器件的发展，电子测量技术迅速发展起来，其中电容测试仪的使用也越来越广泛[1]。本文首先利用NE555芯片设计能够将电容值转化为单片机可测信号的电路，在单片机检测这种信号的基础上，对这种信号分析和处理，计算出电容值，最后将电容检测结果显示在显示电路上[2，3]。因此本文设计的在线电容测试仪包括信号转换、信号检测、以及数据显示三大部分。此外，选择增加LCD液晶屏用来显示，蜂鸣器用于声音提醒。用LCD液晶显示器替代传统的数码管，这样使得结果更加美观直接；而蜂鸣器可以作超量程报警或者其他操作不规范的报警信号。对于电容的测试范围，要求是100pf到99uf，也就是说任何一个实际电容值只要在此范围内，都能被测试出来，而对于超出量程的电容可以用蜂鸣器进行报警提醒。
1 硬件电路设计
1.1 NE555脉冲电路
1.2 单片机测量电路
2软件仿真与测试
软件编程平台选择最常用的keil软件。由于实现的功能并不复杂，因此这里我们选择汇编语言来编程。程序中，共分为四个模块：测量模块，数码管显示模块，1602显示模块及主函数模块。
3 结论
本次设计对电容的测量产生了5%左右的误差，该误差主要由NE555定时器构成的多谐振荡触发电路的非线性误差T、数器的量化误差N 和标准计数脉冲的频率偏移TC 产生。系统采用的标准计数脉冲来自单片机内核时钟，由片外的高精度晶振与片内电路自激振荡产生，频率非常稳定，可以忽略其频偏对测量结果的影响。量化误差是数字电路的特有误差，通过设置充电电阻R 的阻值，使TW达到毫秒级时，量化误差的影响非常小，可以忽略。非线性误差是由器件的非线性特性产生的，可通过硬件参数修正和软件算法补偿来减小。
参考文献
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