本文介紹了一種基于555定時器和單片機的數(shù)顯式電阻和電容測量系統(tǒng)設(shè)計方案。該系統(tǒng)利用555和待測電阻或電容組成多諧振蕩器，通過單片機測量555輸出信號的周期，根據(jù)周期與待測電阻或電容的數(shù)學(xué)關(guān)系計算出電阻或電容值，再將之在LCD1602上顯示出來。最后仿真結(jié)果表明該測量系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，方便實用等優(yōu)點，能夠測量一定范圍內(nèi)的電阻和電容值。

1.引言

在電子儀器、儀表的制造及使用行業(yè)，有大量的印刷電路板需要調(diào)試、測量與維修，需要對電阻電容的數(shù)值進(jìn)行測試。

本文介紹了一種基于AT89C51單片機和555定時器的數(shù)顯式電阻和電容測量系統(tǒng)設(shè)計方案，然后制作出電路實物，實現(xiàn)系統(tǒng)的功能。系統(tǒng)利用555定時器和待測電阻（或電容）組成多諧振蕩器，通過單片機定時器測量555輸出信號的周期，根據(jù)周期和待測電阻（或電容）的數(shù)學(xué)關(guān)系再計算出電阻（或電容）值，再通過1602液晶顯示器將其顯示出來。經(jīng)仿真結(jié)果表明該測量系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，方便實用等優(yōu)點。

2.設(shè)計方案與原理

2.1 設(shè)計總方案

整個測量系統(tǒng)由單片機最小系統(tǒng)，按鍵，電阻、電容和555組成的多諧振蕩器和液晶顯示等幾個電路模塊組成。如圖1所示。

2.2 多諧振蕩器原理

如圖2所示，測量電容時，利用555和待測電容CX和電阻R1和R2（R1和R2為已知電阻）等組成多諧振蕩器，這樣從555的輸出端Q將輸出周期性方波，接到示波器，如圖2（b）所示。該信號不是一個占空比為50%的方波，根據(jù)參考文獻(xiàn)2，一個周期T中高電平時間持續(xù)時間為：

測量電阻時，另用一個555組成一個多諧振蕩器電路，將待測電阻RX接在R1的位置（或者將RX和一個已知電阻串聯(lián)），CX替換成一個已知的電容C.這樣一個周期時間為：

2.3 單片機計時原理

555輸出的周期性方波信號送給單片機進(jìn)行計時，測量出信號的一個周期時間T，再利用上面的數(shù)學(xué)關(guān)系進(jìn)行計算處理，得到待測的電容或者電阻值。單片機計時的原理是：利用單片機的外部中斷0和定時器0.555的輸出信號接到單片機的外部中斷0引腳P3.2，將其設(shè)置成下降沿觸發(fā)。當(dāng)555的輸出信號為下降沿時，觸發(fā)外部中斷，開啟單片機的定時器0開始計時，直到下一次下降沿到達(dá)時，即一個周期到達(dá)了，停止計時，這時定時器記下的就是一個周期的時間長度。