基于單片機的數字電容表設計

　　設計并制作一個(gè)數字電容表，系統實(shí)現的功能及要求如下：

　　(1)設計的電容表可測量容量小于2μF的電容。

　　(2)設計的電容表采用3位半數字顯示，最大顯示值為1 999。

　　(3)設計的電容表讀數單位統一采用nF，量程分4檔，實(shí)際電容值為讀數乘以相應的倍率。

　　2 方案論證

　　2．1 電路方案

　　(1)方案一：基本電路搭建

　　用基本電路來(lái)實(shí)現數字顯示的電容表，電路結構復雜，故障系數大，不易調試，誤差也較大。

　　(2)方案二：單片機編程

　　用單片機設計電路，由于使用軟硬件結合的方式，所以電路結構簡(jiǎn)單、調試也相對方便。與第一種方案比較優(yōu)點(diǎn)是非常明顯的。

　　2．2 顯示方案

　　(1)方案一：靜態(tài)顯示

　　靜態(tài)顯示，顯示驅動(dòng)電路具有輸出鎖存功能，單片機將所要顯示的數據送出后就不用再管，直到下一次顯示數據需要更新時(shí)再傳送一次數據。

　　此方案編程容易，管理簡(jiǎn)單，顯示亮度高，顯示數據穩定，占用很少的CPU時(shí)間。但是引線(xiàn)較多，線(xiàn)路復雜，硬件成本較高。

　　(2)方案二：動(dòng)態(tài)顯示

　　動(dòng)態(tài)顯示需要CPU時(shí)刻對顯示器件進(jìn)行數據刷新，顯示數據會(huì )有閃爍感，占用的CPU時(shí)間多，但使用的硬件少，能節省線(xiàn)路板空間。

　　這兩種顯示方式各有利弊，靜態(tài)顯示雖然數據穩定，占用很少的CPU時(shí)間，但每個(gè)顯示單元都需要單獨的顯示驅動(dòng)電路，使用的硬件較多；動(dòng)態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的CPU時(shí)間多，但使用的硬件少，能節省線(xiàn)路板空間。

　　2．3 系統框圖

　　根據上述分析，該系統以AT89C2051單片機為核心，系統框圖如圖1所示。

　　3 AT89C205l簡(jiǎn)介

　　AT89C2051是Atmel公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機，片內含2 KB可反復擦寫(xiě)的只讀程序存儲器(EPROM)和128 B的隨機數據存儲器。器件采用AtmeI公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS51指令系統，片內置通用8位中央處理器和FLASH存儲單元。AT89C2051作為AT89C51的簡(jiǎn)化版雖然去掉了P0，P2等端口，使I／O口減少了，但是卻增加了一個(gè)電壓比較器，因此其功能在某些方面反而有所增強。引腳圖如圖2所示。