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自制51单片机电感电容测量仪，包含12864显示模块及电路设计方案。

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简介：
电感电容测量仪电路图概述：该仪器电路采用单片机，支持AT89S52和STC89C52两种芯片，并已通过测试。图中R3、R8和R5主要用于测试电容精度，尽量使其值接近电路图中标示的阻值（对于非标准阻值，建议使用串联或并联电位器进行细微调整）。R8和R5的实际阻值是在实验过程中通过调试确定的，由于8550型号的导通内阻难以准确确定，在实验中发现8Ω的值较为合适，用户可自行调整以获得更合适的阻值。电容的放电由2N7002管负责完成；最初设计时使用了8050型号的n型MOS管，但在放电时存在问题，无法有效放电；大电容时输出端驱动能力不足，后进行了两级放大改进，但稳定性仍有待提高。最终选择的2N7002型号表现出色（通常可在MP3、MP4等数码产品中发现），适用于此应用。测量范围：电容方面，提供三种档位分别对应1pF-500nF、500nF-500uF和500uF-1F，误差控制在±5%以内；电感方面，测量范围为1uH-10H，误差控制在±5%以内。预期目标包括：1、实现上述量程；2、实现自动挡电容测量功能（目前为手动切换模式）；3、实现开机自动调零功能（以减少测基准电容时的偏差，从而提高电感测量的准确性；目前采用手动按键调零方式）。4、实现自动单位换算功能，例如在当前以pF为单位测量的电容时按下按键后能够自动转换为nF或uF单位，直至达到F单位后返回原始pF单位；对于电感测量则从uH转换至mH或H。 5、实现小电容的高精度测量。由于采用充电法测量小电容（小于100pF）时存在±5-10p的跳动误差，且误差随着容量减小而增大, 因此拟采用LC谐振法来降低小容量测量的误差至小于±0.1pF。 注：图中最后一张测试220uH时的误差较大可能是由于基准电容未采用CBB型（已无法查找到具体型号），而是使用了瓷片式元件造成的；这导致了基准电感测量的不准确性。待后续整理完成后将公布给用户进行测试。欢迎提出宝贵的意见和建议！ 开机界面：请参考组装结构图。背面连线：请参考实际测量实物截图。总结：实现自动挡电容测量功能（目前为手动切换模式）。已完成开机自动调零功能, 能够减少测基准时偏差带来的影响; 实现了自动单位换算功能, 包括从pF到nF/uF以及从uH到mH/H的转换; 预计本周可上传相关数据. 实现小容量高精度测量, 通过LC谐振法降低了小容量(小于100pF)测量的误差至小于± 0.1pF. 使用说明: 1. 校零: 在电容档和高精度小容量档中长按该键即可进行校零操作 (已加入开机自动校零功能, 一般情况下无需手动操作)。 2. 档位切换: 在 电容档中按下改键可以切换档位, 从 1pf-500nf 、 500nf-500uf 、 500uf-1f 三档之间循环切换. 3. 档位切换: 长按 电容档 的按键可以切换至 小容量档 或按下 电感/ 电容 切换按键可以切换至 电感档; 在 小容量档 中长按 可切换回 电容档 或按下 电感/ 电容 切换按键可以切换至 电感档 。 原文出处: https://www.yleee.com.cn/thread-4235-1-1.html

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  • 自制51单片机电感电容测量仪，带12864显示屏的电路设计
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    本项目介绍了一款基于51单片机设计的电感电容测量仪器，配备有直观清晰的12864液晶显示屏，提供便捷准确的电感和电容值读取功能。 电感电容测量仪电路图概述：此仪器使用AT89S52或STC89C52单片机均可，并且已经过测试验证。在图中，R3、R8、R5的阻值对提高电容测量精度至关重要，请尽量接近所示数值（非标准电阻需串联或并联可调电阻进行微调）。实际调试时发现，R8和R5的最佳阻值是通过反复实验得出的，并且切换电路主要依赖于三极管8550。由于该器件导通内阻难以确定，在我的测试中认为8欧姆较为合适，请大家自行调试出更佳的参数设置。 电容测量时采用2N7002进行放电，此为小功率NMOS场效应晶体管（最初设计使用的是三极管8050，但发现其在大容量电容器上无法完全释放电量；尝试二级方案后仍不稳定，最终改为NMOS效果显著改善）。一般的小功率NMOS都适用，在MP3、MP4等数码产品中很容易找到。 测量范围： - 电容：分三档（1pF至500nF, 500nF至500uF以及500uF至1F），误差小于±5% - 电感：从1微亨到10亨，误差同样控制在±5%以内 预计目标： 1. 达成上述量程（已完成） 2. 实现自动切换电容测量模式（进行中） 3. 开机时自动调零功能以减少基准偏差导致的不准确性问题（已实现） 4. 自动单位换算，例如从pF到nF再到uF等循环转换；电感则为微亨至毫亨直至亨之间切换。（部分完成） 5. 提升小容量电容测量精度。由于采用充电法测定小于100皮法的极小型电容器时误差较大（约在5-10p范围内），计划通过LC谐振方式实现更精确的读数，预期偏差将低于±0.1pF。 开机界面、内部结构以及背面连线等细节图已提供。实物测量结果截图也一并展示。 总结：目前正致力于改进自动切换电容量程及优化开机时的调零流程以提高整体准确性；同时进一步完善单位换算功能和探索LC谐振技术在小容量电容器测量中的应用，预计于周末发布更新版本。 使用说明： 1. 校准零点，在电容模式或高精度小电容测试状态下长按特定按钮可以进行校正（现已加入开机自动调零程序）。 2. 改变量程设置：在电容档位时按下指定键可循环切换至不同测量区间；同样适用于其它功能的调整。 3. 切换工作模式，从常规电容测试转为高精度小容量或进入电感测量状态均可通过相应按钮实现。
     
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  • 89单片机电感测量电路设计方案
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    本项目提出了一种基于89系列单片机的电感测量电路设计方案，旨在实现高精度、低成本的电感参数检测。通过优化硬件结构和编写高效软件算法，提高了测量系统的准确性和稳定性。 采用89C52单片机进行电感测量，并通过1602LCD显示结果。电路设计来源于网络资源，已绘制为PCB并以PROTEL99SE格式分享给大家，包括SCH及PCB源文件。
     
  • 51单片机电容测量电路与程序设计.docx
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    本文档详细介绍了基于51单片机的电容测量电路设计方案及配套程序编写技巧，适用于电子工程学习和实践。 51单片机的电容测量电路及程序设计涉及硬件电路的设计与软件编程两部分。在硬件方面，需要构建能够准确检测电容器值的电路，并将其连接到51单片机上；而在软件层面，则需编写相应的代码来读取并处理从传感器获取的数据，最终计算出被测电容的具体数值。
     
  • 51单片机控制的WiFi模块ESP8266（含代码文件）-电路设计方案
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    本项目提供基于51单片机与ESP8266 WiFi模块结合的设计方案及源代码。适用于实现远程无线通信功能，涵盖硬件连接图、软件编程等详细资料。 ESP8266模块价格实惠但使用相对复杂一些。 引脚连接： - GND：接地。 - GPIO16（RST）：低电平复位，通常需要连接到VCC以正常工作。 - VCC：3.3V电源输入。尽管有教程建议不要用5V供电，但实际上试过一段时间后发现可以正常使用。不过需要注意的是，在使用5V时模块会变得很热，长期下来可能会损坏设备，并且在高温状态下WiFi性能也会受到影响。因此推荐还是使用3.3V。 - UTXD和URXD：前者对应单片机或USB转串口的RXD引脚，后者连接到TXD引脚。这两个接口可以直接与5V电平兼容，无需额外转换电阻即可正常通信。 - GPIO2和GPIO0：保持悬空状态以确保模块初始化正确。 - CH_PD: 有些教程建议直接接3.3V, 实际测试发现电流过大需要串联一个4.7k欧姆左右的电阻。 调试时使用USB转串口模块，根据上面提到的引脚连接来搭建电路。随后可以通过电脑上的串口助手进行通信配置与测试。波特率可能为9600或115200等值，请尝试确定正确的设置以确保设备可以正确响应“AT+RST”命令并返回ready信息，这表明你的ESP8266模块已经成功初始化并且准备好接受进一步的指令了。
     
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  • 51单片机ADC模块电池电压测量示意图
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    本设计介绍一款基于OLED显示屏的USB电流与电压监测仪，旨在提供直观且精确的数据展示，适用于电子爱好者及工程师进行电路调试和性能评估。 本设备的作用是轻松监控任何USB设备的电流和电压。使用USB监测仪时需将其插入到目标USB设备与电源（如电脑）之间，并确保输入为5V电源及最大支持的电压、电流值。由于该装置没有保护措施，因此建议在使用过程中保持不超过5V的工作环境；对于瞬态高电压或大电流的设备，请注意避免可能烧毁监测仪的风险。 硬件部分包括： - Micro USB接口 - 用于切换显示模式（电压/电流）的按钮 - 128*64 OLED显示屏 - UART通信接口 USB监测仪的核心组件为Atmel公司的ATmega32微控制器及德州仪器(TI)生产的INA219高精度双向监控芯片，后者支持I2C协议并具有零漂移特性。附件中包含原理图、代码等相关资料。 此款USB监测仪在tindie网站上的售价是$61。